CDD Doctorant : simulation macroscopique de la lubrification mixte (H/F)

Sujet de thèse :
Au CNRS, sur le site du Futuroscope, l'Institut PPRIME, recrute un doctorant ou une doctorante dans le cadre du projet de recherche LUMIERE, financé par l'ANR, et en collaboration avec le CETIM, pour étudier la simulation macroscopique de la lubrification mixte.

1- CONTEXTE :
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Dans un contexte de réduction des pertes énergétiques et de recherche de l’éco-efficience, le projet Lumiere, dans lequel s’inscrit cette thèse, vise à mieux comprendre et modéliser les mécanismes gouvernant le régime de lubrification mixte avec l’objectif d’une estimation plus juste de la durée de vie et des pertes par frottement des composants lubrifiés. Parmi les nombreuses facettes de ce problème, l’impact des particules d’usure et leurs interactions avec le fluide lubrifiant et les parois sera plus particulièrement étudiée : par des observations in situ sur des banc d’essais dédiés et par la méthode des éléments discrets (DEM) couplée avec un modèle de lubrification. Les résultats seront ensuite intégrés dans un outil multi-échelle permettant des simulations à l’échelle du composant. Les travaux seront portés par l’Institut Pprime, spécialisé dans l’étude et la simulation de la lubrification en collaboration avec le LaMCoS, reconnu pour ses compétences dans l’étude expérimentale de la tribologie et le LMGC, expert dans la simulation des problèmes de contact et d’usure par DEM.

2- PROGRAMME :
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Il s’agit de développer un modèle numérique permettant la simulation de la lubrification mixte dans un contact complet. Il sera nécessaire de tenir de l’écoulement entre surfaces rugueuses, du contact des aspérités, du détachement de particules d’usure et de leur circulation dans le contact afin de pouvoir estimer les performances et la durée de vie du contact. Le modèle s’intégra dans le code MuSST (Multi-Scale Simulation of Tribology https://tribo-pprime.github.io/MUSST/) permettant la simulation multi-échelle des écoulements entre surfaces rugueuses.

Description des activités à réaliser :
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1 – Prise en compte des déformations élastiques des solides et du contact des aspérités. Le calcul sera réalisé à partir de la méthode des éléments de frontière (6 mois),
2 – Mise en place d’un modèle de génération de débris à partir des résultats obtenus dans les autres thèses du projet (WP2 : étude expérimentale de la lubrification mixte – WP3 : Simulation microscopique de la lubrification mixte). Des critères à l’échelle des aspérités seront proposés et permettront de définir un terme source à l’échelle macroscopique afin de quantifier la concentration de débris dans le lubrifiant (6 mois),
3 – Prise en compte des débris dans le contact : Il sera nécessaire de mettre en place une loi de transport des débris pour identifier la concentration de débris en chaque point du contact et proposer des lois rhéologiques pour
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