Offre de thèse en modélisation de systèmes de polymérisation frontale photo-induite (H/F)

Sujet de thèse :
La polymérisation thermique frontale photo-induite (PTFP) désigne la création de polymères via la propagation d'une zone de réaction de polymérisation localisée, appelée « front », au sein du mélange réactionnel induit par voie photochimique à la surface de l'échantillon. Sous irradiation, un volume donné de résine polymérisable est durci par voie photochimique, ce qui entraîne un dégagement de chaleur. Cette libération de chaleur augmente localement la température à une valeur telle qu'un initiateur thermique peut se décomposer et poursuivre la polymérisation en profondeur. Cela conduit à une zone de réaction locale qui se propage, aboutissant finalement à un polymère entièrement durci sur une profondeur beaucoup plus grande que celle accessible à la lumière. Cela constitue une méthode intelligente pour durcir des polymères épais et chargés. Ce procédé hors autoclave (OoA) ouvre une voie durable pour la fabrication de polymères renforcés de fibres de verre, de carbone ou naturelles (composites) de manière plus efficace et plus compétitive. Par exemple, il a été démontré que la mise en œuvre de la polymérisation frontale pour le durcissement de pièces d'avion pouvait entraîner une réduction de la consommation d'énergie de plusieurs ordres de grandeur (c'est-à-dire jusqu'à dix ordres de grandeur) par rapport au procédé classique en autoclave, tout en réduisant considérablement la durée du procédé et le coût de l'équipement. Les composites produits ont connu une croissance importante au cours des dernières décennies en raison de leur faible poids combiné à leurs propriétés mécaniques élevées qui jouent un rôle essentiel dans des marchés très exigeants tels que l'aérospatiale, l'aéronautique, l'automobile et les applications.
sportives.
Dans le cadre d'un projet financé par l'Agence nationale de la recherche, une approche multidisciplinaire est proposée pour synthétiser des systèmes d'initiation hautement réactifs qui permettront une propagation stable du front en présence de charges fibreuses et pour développer des modèles mathématiques théoriques permettant de prédire le comportement du PTFP et les propriétés des résines et composites synthétisés dans diverses conditions de fonctionnement. Le présent appel à candidatures pour un doctorat concerne précisément cette dernière partie, à savoir la modélisation mathématique du procédé. En conséquence, des techniques de modélisation phénoménologique et basées sur les données, allant des méthodes stochastiques Monte Carlo (MC) aux méthodes d'apprentissage automatique (ML), seront utilisées pour fournir les outils de compréhension et de prédiction nécessaires qui permettront de synthétiser de manière optimale des résines et des composites présentant les propriétés finales souhaitées. Les cadres de modélisation mathématique existants du front de polymérisation, tels que décrits dans la littérature relative, seront encore étendus et combinés
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