Description

Les systèmes hydrauliques jouent un rôle fondamental dans de nombreux domaines de l’ingénierie, où les phénomènes de frottement et de dissipation d’énergie influencent directement l’efficacité et la stabilité. Cependant, la compréhension théorique du couplage entre la tribologie des fluides et la dynamique hydraulique reste encore limitée.
Ce projet de doctorat vise à développer un cadre théorique et numérique pour modéliser les interactions entre fluides et surfaces solides, analyser les mécanismes de frottement et d’écoulement, et étudier les conditions de stabilité et de dissipation d’énergie. À l’aide de la modélisation mathématique (équations de Navier–Stokes couplées aux lois de frottement) et de la simulation multiphysique (COMSOL, ANSYS, ABAQUS), le projet analysera les régimes d’écoulement (laminaire, turbulent) et leurs effets tribologiques. L’objectif est de proposer un modèle unifié permettant de mieux décrire le comportement des systèmes hydrauliques complexes.

Compétences requises

• Master en mécanique, génie mécanique, physique appliquée ou mathématiques appliquées. • Compétences recommandées : mécanique des fluides, tribologie, méthodes numériques, simulation multiphysique (COMSOL/ANSYS/ABAQUS), programmation scientifique (Python/Matlab). • Intérêt marqué pour la recherche théorique et la modélisation.

Bibliographie

1) De Kraker, A., Rixen, D. J., & van Ostayen, R. A. J. (2005). Fluid–structure interaction in FEM journal bearing simulations. In Computational Methods in Applied Sciences (Vol. 4, pp. 360–365). Springer.

2) Liu, H., Xu, H., Ellison, P. J., & Jin, Z. M. (2010). Application of computational fluid dynamics and fluid–structure interaction method to the lubrication study of a rotor–bearing system. Tribology Letters, 37(3), 541–552.


3) Angerhausen, T., Kolvenbach, J., Schmidt, M., & Jacobs, G. (2019). Finite element based transient elastohydrodynamic simulation of translational hydraulic seals. International Journal of Fluid Power, 20(3), 155–166.

4) Liao, C., Huang, W., & Wang, Y. (2013). Fluid–solid interaction model for hydraulic reciprocating O‑ring seals. Chinese Journal of Mechanical Engineering, 26, 85–94.

Mots clés

Tribologie des fluides, Systèmes hydrauliques, Modélisation théorique, Simulation multiphysique, Dissipation d’énergie, Mécanique des milieux continus