Description

Les progrès récents de la fabrication additive métallique permettent aujourd’hui de produire des aciers inoxydables à propriétés spatialement variables, ouvrant la voie à la conception de matériaux à gradient fonctionnel adaptés à des sollicitations spécifiques. Toutefois, les approches classiques de dimensionnement mécanique, fondées sur des critères strictement élastiques, limitent fortement l’exploitation de ce potentiel.
Cette thèse vise à étudier l'adaptation (shakedown), phénomène de convergence vers une réponse purement élastique après une phase élastoplastique sous chargements cycliques, comme stratégie de conception et dimensionnement à la fatigue pour les aciers inoxydables à gradient fonctionnel. L’objectif est de développer des approches théoriques, numériques et expérimentales permettant d’identifier des critères de fatigue de ces matériaux.
Les travaux s’appuieront sur les approches statique et cinématique de l'adaptation afin d’intégrer des propriétés dépendantes de la température et spatialement variables, représentatives des microstructures issues de la fabrication additive. Des simulations numériques basées sur une approche incrémentale et des méthodes directes serviront de référence pour évaluer la pertinence des critères proposés. Les résultats attendus contribueront à une meilleure compréhension du comportement cyclique des matériaux à gradient et à l’élaboration d’outils de dimensionnement adaptés aux applications industrielles.

Compétences requises

Le (la) candidat(e) devra être titulaire d’un Master en mécanique ou en matériaux, avec de solides bases en mécanique des solides. Des compétences en modélisation numérique ainsi qu'une sensibilité aux approches expérimentales sont attendues.

Bibliographie

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Mots clés

Matériaux à gradient fonctionnel, Fatigue thermomécanique , Chargements cycliques, Fabrication additive , Adaptation