Identification de champ de contraintes résiduelles et optimisation de stratégies d’usinage de pièces aéronautiques en titane matricées H/F

L’Institut de Recherche Technologique (IRT) Saint Exupéry est un accélérateur de science, de recherche technologique et de transfert vers les industries de l’aéronautique et du spatial pour le développement de solutions innovantes sûres, robustes, certifiables et durables.
Nous proposons sur nos sites de Toulouse, Bordeaux, Sophia Antipolis et Montréal un environnement collaboratif intégré composé d’ingénieurs, chercheurs, experts et doctorants issus des milieux industriels et académiques pour des projets de recherche et des prestations de R&T adossés à des plateformes technologiques autour de 4 axes : les technologies de fabrication avancées, les technologies plus vertes, les méthodes & outils pour le développement des systèmes complexes et les technologies intelligentes.
Nos technologies développées répondent aux besoins de l'industrie, en intégrant les résultats de la recherche académique.

Environnement de travail

Toulouse
L’IRT Saint Exupéry est le principal locataire du bâtiment B612, le centre d’innovation de Toulouse Aerospace, occupant 10 900 m² sur les 24 000m² disponibles. Situé dans le quartier de Montaudran, au cœur d’un écosystème riche et en pleine mutation, le B612 abrite les acteurs majeurs de l’innovation : U-Space, Airbus OneWeb satellites, ANITI, ESSP, Aerospace Valley ou encore Capgemini.

Nous disposons de 3 autres sites : Bordeaux, Sophia-Antipolis & Montréal. 

3 raisons de nous rejoindre :
- Prendre part à des projets de recherche innovants, au service de la recherche technologique française et au profit de l'industrie implantée sur le territoire national et européen.
- Vivre sa passion pour la technologie, se donner la liberté d’innover et développant son esprit pionnier et d’équipe !
- Evoluer dans un environnement collaboratif intégré et multiculturel, en travaillant aux côtés des collaborateurs issus de la recherche académique ou de l’industrie : chercheurs, doctorants, ingénieurs, techniciens, etc.

L’IRT Saint Exupéry s’engage pour la diversité et l’inclusion. Toutes les candidatures à ce poste seront étudiées sans différence de traitement liée au sexe, à l’âge, à la nationalité ou tout autre critère discriminant. Tous nos postes sont ouverts aux personnes en situation de handicap. 

Visitez en 360° nos plateformes technologiques sur Toulouse : https://storage.net-fs.com/hosting/6834310/4/

Les procédés de mise en œuvre des matériaux métalliques génèrent des contraintes résiduelles. La maitrise de ces contraintes installées au cours des étapes du procédé est un enjeu important d’une part parce qu’elles impactent les propriétés/performance en service des pièces, et d’autre part parce qu’elles peuvent conduire à des distorsions au cours de ces étapes, notamment pendant l’usinage. Les distorsions d’amplitude trop importantes conduisent au non-respect des tolérances géométriques. En ce sens, la tendance à la réduction des quantités de matières première engagées (ex. titane) pour des raisons économiques, stratégiques et environnementales (Near net-shape forging) ne laisse que peu de marges.
Les phénomènes qui sont à l’origine des contraintes résiduelles sont complexes et il existe peu de méthodes pour mesurer directement des champs de contraintes résiduelles à l’échelle de pièces. La simulation numérique des étapes du procédé est donc essentielle mais difficile à calibrer du fait du nombre important de paramètre et des incertitudes associées.
Dans ce cadre, l’objectif du stage proposé est de mettre en œuvre une chaine numérique de simulation de tout ou parties des étapes du procédé et d’en calibrer les paramètres par méthode inverse à partir de mesures des distorsions à l’issu de l’usinage.
Dans un second temps, l’optimisation des étapes du procédé (traitements thermiques, gammes d’usinages) pour minimiser les contraintes résiduelles et/ou les distorsions qu’elles induisent pourra être abordé.
 
Au sein du projet MAMA, les principales activités du stage seront les suivantes :

• Paramétrisation de modèles des étapes du procédé (Basés sur logiciels Forge, Morfeo Machining, Abaqus) avec le support de spécialistes de ces modèles.
• Mise en place d’une chaine numérique à travers la librairie GEMSEO (https://gemseo.readthedocs.io/en/stable/).
• Mener des analyses de sensibilités des différents modèles
• Construire des modèles de substitution (surrogate models)
• Mettre en œuvre les outils de calibration de GEMSEO pour identifier des paramètres des modèles ou de la chaine numérique.
• Mettre en œuvre les outils d’optimisation (multidisciplinaire dans le cas d’une chaine numérique) de GEMSEO pour trouver des conditions qui réduisent les contraintes résiduelles et/ou pour minimiser les distorsions à l’usinage.

Etudiant(e) en dernière année d’école d’Ingénieur ou Master 2, vous disposez de connaissances:

• en mathématiques appliquées
• en optimisation
• en apprentissage machine
• en modélisation et simulation numérique
• en comportement mécanique des matériaux
• en programmation scientifique

 
Savoir être:

• Ouverture d’esprit
• Capacités d’initiative et de proposition
• Rigueur
• Esprit d’équipe