CDD Chercheur - Essais et modélisation du comportement d’élastomères en décompression rapide en CO2 (H/

Missions :
Au CNRS, sur le site du Futuroscope, L'Institut Pprime recrute un Chercheur ou une Chercheuse dont le travail va consister à poursuivre les travaux de collaboration initiés entre l’équipe de recherche ENDO et le CETIM depuis 2009, et plus spécifiquement sur les aspects de décompression rapide sur des joints élastomères.

En complément des différentes études déjà menées et les différents items à aborder, il est apparu opportun :
- de compléter la métrologie en imaginant un système de mesures in-situ simultanées de masse et de déformation. Il est recherché une identification des coefficients de diffusion de solubilité en synchronisation avec le gonflement et la variation de température,
- de développer un sous-programme utilisateur ABAQUS permettant des analyses diffuso-thermo-mécanique en appréhendant les champs de concentration, de température et de contraintes aussi bien dans les expérimentations qu’en service,
- de mener des essais de décompression rapide (RGD) afin d’identifier, en envisageant différentes configurations, les paramètres influant l’endommagement,
- de travailler sur la formulation d’un critère d’amorçage s’appuyant sur des concepts de thermodynamique.

Activités :
Le candidat ou la candidate réalisera les activités suivantes durant ce projet pendant 24 mois :
- Conception de systèmes,
- Développement d’un sous-programme utilisateur Abaqus,
- Réalisation d’essais expérimentaux.

Contexte de travail :
Ce projet s’inscrit dans la collaboration du CETIM avec l’Institut Pprime active depuis plus de 15 ans, et portant sur la caractérisation du comportement des élastomères utilisés pour les joints d’étanchéité en environnement constitué d’espèces diffusives. Dans ce contexte un ample travail d’identification des couplages thermo-diffuso mécanique a été réalisé, et aujourd’hui il est apparu opportun de compléter cette connaissance sur l’évolution du comportement du HNBR saturé de CO2 sous plusieurs phases (liquide gazeuse) et d’étudier la phase de décompression rapide (phase de désorption).
L’objectif est de maîtriser au mieux ces couplages multiphysiques pour pouvoir évaluer au mieux la tenue des joints sous pression et dans le temps. Des questions fondamentales de l’état de l’espèce dissoute au sein du caoutchouc se posent pour mieux comprendre le mécanisme de création de dommages, lors d’une chute rapide de pression. Ce phénomène est une limitation forte pour les joints.
L’amélioration des connaissances du comportement est aussi essentielle pour élaborer un modèle numérique couplant l’hyperélasticité avec la température et la diffusion de CO2. Outil obligatoire pour appréhender finement l’état de contrainte dans les joints pendant ces phases transitoires et pour mieux appréhender l’amorçage et l’évolution de l’endommagement. Sur la base de ces résultats, un critère d’amorçage sera proposé.