Doctorat en mécanique expérimentale (H/F)

Sujet de thèse :
Titre de la thèse : « Mesures de champ couplées cinématiques et themiques pour l’analyse de phénomènes hétérogènes »

L’accès simultané aux champs de température et de déformation présente un intérêt majeur pour caractériser le comportement thermomécanique des matériaux et des structures. Cependant, mesurer ces deux grandeurs simultanément est complexe car différents dispositifs sont nécessaires pour mesurer les champs de température et de déplacement. La température d’une éprouvette est, par exemple, généralement mesurée par thermographie infrarouge ou à l’aide de thermocouples, tandis que sa réponse à un chargement donné est habituellement obtenue au moyen de jauges de déformation ou de techniques de mesure de champ. Ces différents moyens fournissent souvent des données à des positions, résolutions et instants différents, ce qui rend difficile l’analyse précise des mécanismes étudiés. Ainsi, bien que les techniques de mesure de champs thermiques et cinématiques soient aujourd’hui bien maîtrisées, la mesure simultanée de ces deux grandeurs avec une résolution spatiale élevée et une grande fiabilité demeure un enjeu majeur en mécanique expérimentale.

Cette thèse vise à développer une technique optique permettant de mesurer simultanément les champs de température et de déplacement/déformation, au même endroit avec une résolution spatiale élevée. Sur la base d’études antérieures, il sera proposé d’améliorer et d’étendre l’utilisation de la thermométrie luminescente en mécanique expérimentale, en la couplant à la LSA (localised spectrum analysis), une technique de mesure de champ des déplacements développée au sein de l’équipe.

Ce travail de thèse est exploratoire et méthodologique. Il combinera plusieurs domaines, notamment en mécanique expérimentale, mesures optiques, traitement d’images, thermométrie luminescente et métrologie. La personne recrutée sera amenée à :

- travailler sur un revêtement luminescent sensible à la température, capable d’adhérer à des éprouvettes métalliques et de résister à des déformations plus ou moins importantes ;
- concevoir un dispositif expérimental combinant un éclairage UV, des caméras haute résolution et une synchronisation matérielle ;
- optimiser la gravure laser de motifs périodiques sur le revêtement luminescent ;
- développer des outils Python permettant d’extraire les champs de température, de déplacement et de déformation à partir des images acquises ;
- évaluer la résolution spatiale, la sensibilité, l’incertitude de mesure et la robustesse de la méthode à l’aide d’images expérimentales et d’images générées numériquement ;
- valider la technique sur un alliage à mémoire de forme CuAlNi et reconstruire les sources de chaleur associées à sa transformation de phase.

Les logiciels, les protocoles et les jeux de données seront diffusés en libre accès. Les résultats seront publiés dans des revues internationales et présentés lors de co
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