Doctorant

Objectifs scientifiques et techniques :

  Le projet propose une approche innovante combinant caractérisation expérimentale avancée, suivi in-situ du procédé et modélisation multi-échelle. Les résultats enrichiront les connaissances scientifiques fondamentales et aideront à formuler des recommandations pour l’industrie.

-État de l’art : il/elle réalisera une revue bibliographique de la fissuration à chaud des alliages d’aluminium élaborés par WAAM, en particulier les mécanismes physiques de la fissuration, les critères prédictifs existants, et les approches par simulation numérique. Ce travail identifiera les verrous scientifiques et les limites des méthodes actuelles.

-Développement de modèles numériques et de critères prédictifs : il/elle développera un critère prédictif fondé sur les mécanismes physiques de la fissuration à chaud dans les alliages d’aluminium fabriqués par WAAM. La géométrie des cordons sera prédite à l’aide d’un modèle développé en interne et implémenté dans le logiciel OpenFOAM®. Les lois décrivant le comportement mécanique du matériau associées à la géométrie prédite des cordons seront ensuite implémentées dans le logiciel de calcul par éléments finis à vocation industrielle SYSWELD® afin d’identifier les zones à risque dans des composants de grandes dimensions.

-Calibration des modèles et validation expérimentale : Les investigations expérimentales quantifieront l’influence des conditions de dépôt sur l’étendue de la fissuration à chaud. Des géométries seront conçues spécifiquement pour générer des fissures. Une instrumentation in-situ permettra de calibrer et valider les modèles. Les matériaux déposés seront caractérisés à l’aide de techniques avancées afin de corréler les paramètres du procédé, les cycles thermiques, les microstructures et la formation des fissures. La précision et les limites de la modélisation proposée seront évaluées.

 -Optimisation et démonstration à l’échelle industrielle : Un démonstrateur sera conçu et fabriqué afin de démontrer la faisabilité de l’approche et d’évaluer sa capacité à prédire et éliminer la fissuration à chaud. Les sollicitations thermomécaniques générées dans ce démonstrateur seront représentatives des applications industrielles.