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MECANIQUE: "Contributions à la conception de métacomposites pour le contrôle vibratoire"

Contexte : Les matériaux adaptatifs sont des matériaux avec des propriétés supplémentaires par rapportaux matériaux classiques (détection ou actionnement dans ce projet du fait de l'utilisation de matériaux piézoélectriques). Ils peuvent ainsi agir directement sur leur environnement et améliorer les propriétés globales de la structure dans laquelle ils sont intégrés (durabilité efficacité, réponse instantanée aux stimuli de l'environnement). Les composites, quant à eux, sont des matériaux clés pour de nombreux domaines (transports, aéronautique, énergies renouvelables, etc.). Ils répondent au besoin d'allègement des pièces tout en conservant d'excellentes propriétés mécaniques. La combinaison de ces deux technologies permet l'émergence de "super" matériaux aux propriétés structurales contrôlables : les méta-composites adaptatifs. Ils possèdent de nouvelles propriétés personnalisées, développées selon un cahier des charges fonctionnel.

Le travail de doctorat proposé porte essentiellement sur le WP1, focalisé sur les actions de recherche visant à déployer l'intelligence numérique basée sur la physique dans une approche système afin de développer des outils d'aide à la décision pour la conception robuste de méta-composites adaptatifs tirant parti de simulations multiphysiques multi-échelles et de stratégies de contrôle.

Ce travail se déroulera à l’institut FEMTO-ST (Besançon), en collaboration avec le LTDS (Ecully), dans le cadre du projet collaboratif ASTRIA, financé par l’ANR, qui regroupe les laboratoires SYMME (Chambéry), ICB (Belfort), ROBERVAL (Compiègne), LDTS (Ecully) et FEMTO-ST (Besançon)

https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5061

OPTIQUE : Axe spatiale instrumentation nanofibre pour les fortes radiations (satellite en orbite haute)

Contexte : Les satellites en orbite haute permettent de couvrir une zone très étendue sur la terre. Néanmoins ces satellites subissent beaucoup de perturbation radiative qui réduisent considérablement leur durée de vie. La technologique que nous proposons consiste à remplacer le filament métallique d’une jauge de Pirani (capteur de pression du vide) par une fibre optique amincie. Nous avons observé que lorsque la lumière issue d’un laser se propage dans la fibre optique, une partie est absorbée par le matériau, et par convection, la température de la fibre augmente. 

L’objectif de cette thèse de doctorat est de développer un capteur à fibres optiques pour les fortes radiations (supérieur au giga gray) via des tests de faisabilité pour atteindre un niveau de TRL5 sur les objectifs du CNES. La compréhension des interactions photons/phonons permettra d’optimiser la réponse du capteur.

Profil souhaité : Nous recherchons pour cette thèse un(e) étudiant(e) ayant des connaissances dans le domaine de la photonique, du traitement du signal et intéressé(e) par les capteurs à fibres optiques. Des compétences en thermodynamique et en chimie des matériaux seront un avantage.

 

https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5047

MECANIQUE : Caractérisation multi-échelle de la résistance mécanique à l’interface fibre/matrice de matériaux composites recyclés et/ou recyclables

L’équipe MAT’ÉCO (Matériaux pour la transition écologique) du Département de Mécanique Appliquée (DMA) de l’Institut FEMTO-ST développe des méthodes de caractérisation et de modélisation du comportement thermohygro-mécanique des composites à fibres végétales de l’échelle nanométrique à l’échelle macroscopique. En s’inscrivant dans le projet RECYCOMP, cette thèse vise à caractériser la résistance mécanique au niveau de l’interface fibre/matrice de matériaux composites recyclés et/ou recyclables en s’appuyant sur une approche multi-échelle.

Compétences recherchées : Expérimentation / Instrumentation – Caractérisation des matériaux – Simulation numérique en mécanique – Mécanique des matériaux

Candidature à adresser avant le : 15 juin 2023

Contact: 

Florian BOUTENEL,

Maître de Conférences, SUPMICROTECH-ENSMM

florian.boutenel@femto-st.fr

+ d'infos :
Icône PDF proposition-these-femto_pepr-recycomp.pdf
https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5043

MECANIQUE :"Effet super-réseau et endommagement dans les revêtements multicouches : vers la détermination de propriétés mécaniques par approche éléments finis et atomistique (DFT)"

Contexte : Les revêtements multicouches sont depuis une vingtaine d’année une solution industrielle à la protection mécanique, en particulier d’outils coupant. En alternant couches fragiles et couches ductiles, la dureté ainsi que la ténacité de ces revêtements peuvent être conjointement augmentées par effet super-réseau.

Environnement : Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre du projet ANR Multi-Nano-ULHC qui vise à optimiser les propriétés mécaniques de revêtements multicouche à partir de leurs paramètres d’élaboration. Ce projet est une collaboration entre le LMPT, l’institut FEMTO-ST et l’IPCMS.

Travail de thèse : Prédire ou déterminer les propriétés mécaniques de ces interfaces est particulièrement difficile. Expérimentalement, elles sont trop fines pour être caractérisées individuellement. Une approche classique par recalage de modèle éléments finis sur une réponse expérimentale obtenue par indentation a déjà été réalisée et sera complétée lors de cette thèse.

Contact: 

Eric Duverger - eric.duverger@univ-fcomte.fr

Fabrice Richard - fabrice.richard@univ-fcomte.fr

+ d'infos :
Icône PDF thesefemto_dma_mn2s.pdf
https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5042

DISC : " Adaptation de systèmes à composants hiérarchiques : application aux robots modulaires"

Contexte : L 'objectif global de nos travaux est de modéliser et contrôler des systèmes (auto-)adaptatifs composés d'une multitude de composants, de petite taille et de nature similaire, qui collaborent dans un but global commun, comme par exemple dans le contexte de l'Internet-of-Things (IoT). Les robots modulaires (https://projects.femto-st.fr/programmable-matter/) constituent un exemple de tels systems [1,2,8]. La structure de tels systèmes est hétérogène. Notre modélisation de tels systèmes et la programmation d'éléments/blocs doivent s'appuyer sur des mesures dépendant des structures/motifs et des points d'alimentation, afin de permettre une optimisation par la suite des aspects physiques comme, par exemple, la consommation d'énergie, et aspects informatiques comme, par exemple, espace mémoire et nombre de messages échangés.

Profil souhaité : Le sujet proposé lie la théorie (modèles : automates et machines à états finis) et la pratique du domaine d’application (robots modulaires). Il nécessite un intérêt en instrumentation de systèmes robotiques programmables. Des connaissances en leur programmation seront appréciées.

Candidature à adresser avant le : 19 Mai 2023

Contact: 

Directrice de thèse : Olga Kouchnarenko - olga.kouchnarenko@femto-st.fr

Co-directeur de thèse : Frédéric Lassabe - frederic.lassabe@femto-st.fr

+ d'infos :
Icône PDF kouchnarenkolassabe_sujet_contrat_doctoral_2023.pdf
https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5036

MN2S :"Mise au point d’un microdispositif physiologique instrumenté"

Cette offre de thèse a pour objectif de modéliser la vascularisation du cerveau humain dans un contexte tumoral en développant un microdispositif qui reproduit la circulation sanguine. Elle impliquera le développement et la caractérisation de micro-puces.
Cette thèse nécessite des bases scientifiques solides en biomatériaux et sciences de l’ingénieur.

https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5034

ENERGIE - CIFRE: "Définition de stratégies de fonctionnement et d'arrêt démarrage de pile à combustible PEMFC dans l'objectif d'augmenter considérablement sa durabilité"

Contexte : Il s’agit d’une thèse CIFRE, en collaboration entre l’institut FEMTO-ST, département Energie, équipe SHARPAC (localisation à Belfort, Bourgogne Franche-Comté) et l'entreprise Renault site de GUYANCOURT 

Travaux de thèse : Définition de stratégies de fonctionnement et d’arrêt démarrage de pile à  hydrogène PEMFC dans l’objectif d’augmenter considérablement sa durabilité.

Les principaux problèmes de durabilité des piles à hydrogène PEMFC concernent la corrosion du carbone de la cathode, le fonctionnement sous des tensions de cellule élevées et les problématiques plus classiques comme les tenues mécaniques & thermiques de la membrane et des électrodes.

La question de recherche posée consiste à déterminer les stratégies de fonctionnement et d’arrêt démarrage du cœur de pile à hydrogène de manière à optimiser sa durée de vie. Une phase expérimentale est prévue afin de déterminer les mécanismes de dégradation et valider les stratégies choisies.

Le début des travaux de recherche est prévu pour octobre 2023.

Contact: 

Directeur de thèse : Prof. Dr. David BOUQUAIN - david.bouquain@univ-fcomte.frCo-Directeur de thèse : Prof. Dr. Samir JEMEI - samir.jemei@univ-fcomte.fr

+ d'infos :
Icône PDF sujet_de_these_cifre_-_augmentation_durabilite_pemfc_vf.pdf
https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5032

MECANIQUE : "Etude et modélisation de l’impact du gaz hydrogène sur les matériaux constitutifs du réservoir de stockage hyperbare"

Descriptif de la thèse : Le Département Mécanique Appliquée de l’Institut FEMTO ST, est investi sur la thématique du stockage d’hydrogène depuis 20 ans, sur les problématiques en lien avec la mécanique et la science des matériaux. Le recrutement vise à renforcer les moyens humains pour le projet HYperStock. Le projet HYperStock est l’un des 7 projets ciblés du PEPR – Hydrogène décarboné (France 2030) qui vise à consolider le leadership scientifique français dans le domaine du stockage et de la distribution de l’hydrogène sous haute pression. Réduire l’impact carbone des solutions de transport et de stockage de l’hydrogène comprimé requiert d’agir sur les matériaux qui sont mis en œuvre, en intégrant leur mode d’obtention, les procédés de transformation, et leur recyclabilité. Ce projet vise à établir un référentiel « matériaux en environnement sévère H2 », couplé à des méthodologies de sélection et décline le travail suivant deux grandes familles de matériaux : 

  • Matériaux non-métalliques (élastomères, thermodurcissables, thermoplastiques et composites)
  • Matériaux métalliques (aciers, alliages d’aluminium…)

Profil demandé : De formation Bac+5 (Master ou École d’ingénieurs) en mécanique ou science des matériaux, le candidat possède un goût avéré pour l’expérimentation ainsi que des connaissances en modélisation. Des compétences spécifiques sur les matériaux polymères seront appréciées. Faire preuve de rigueur et d’autonomie, aimer travailler en équipe, avoir de bonnes capacités de communication (à l’écrit et à l’oral) en français et en anglais sont des aptitudes attendues chez le candidat.

https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5029

OPTIQUE :"Nouvel état optique spin-orbital dans des nanostructures plasmoniques"

Contexte : Ce sujet de thèse, financé par le ministère de la recherche (bourse MESRI), s’inscrit dans le domaine de la nano-optique. Le projet de recherche sera réalisé au sein du département Optique de l’institut FEMTO-ST (équipe Nano-optique), en collaboration avec le département « Micro Nano Sciences et Système » et la plateforme MIMENTO de l’Institut.

Objectif : Cette thèse vise la démonstration d’un nouvel état du champ lumineux, solution des équations de Maxwell, résultant de la transposition à l’optique d’un concept de structure chirale d’aimantation présente dans des matériaux magnétiques. Les modes chiraux magnétiques étant de nos jours largement étudiés pour un traitement robuste de l’information, leur transposition à l’optique ouvre de nouvelles perspectives dans de nombreux domaines d’applications incluant le traitement classique et quantique de l’information.

https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5027

MECANIQUE : "Vers la conception robuste d’aéronefs vis-à-vis du comportement aéroélastique en contexte incertain"

Descriptif du contexte de la thèse : En aéronautique, les phénomènes de couplage de modes vibratoires (flottement ou flutter) restent un des principaux risques de destruction en vol d’un aéronef. C’est pourquoi aucun nouvel aéronef ne peut être autorisé à voler sans avoir au préalable effectué des essais de vibration au sol et des analyses de prédiction de flottement par des logiciels dédiés. Les méthodes existantes possèdent de nombreuses limites : le test au sol se fait sur un unique aéronef, souvent un prototype, et aucune variabilité des paramètres, dispersion de fabrication ou encore modifications mineures apportées à l’aéronef ne sont prises en compte par les logiciels de prédiction. Pour dépasser les limites actuelles, les travaux proposés dans cette thèse visent le développement d’une méthodologie de prédiction du flottement fondée sur les simulations numériques permettant de prendre en compte à la fois les variabilités liées aux tolérances de fabrication et les méconnaissances liées au modèle physique et aux essais (données mal connues, charges emportées, etc...

Laboratoire d’accueil : FEMTO-ST
Partenaires industriels : VELICA et DAHER

Candidature :  Les candidat.e.s sont invité.e.s à soumettre leur candidature aux superviseurs dont les courriels sont donnés ci-dessus.
La candidature doit contenir les éléments suivants :
- Curriculum Vitae et lettre de motivation
- Relevé de notes de master ou équivalent
- Au moins une lettre de recommandation

https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5024

ENERGIE : "Modèle multiphysique de batterie au lithium, y compris le vieillissement basé sur des résultats expérimentaux"

Contexte : Cette offre de thèse est fait partie du projet Horizon Europe ENERGETICS et est financée pour une durée de 36 mois.

Objectifs scientifiques : La thèse de doctorat se concentre sur le développement d’un modèle multi-physique d’une batterie au lithium, basé sur les résultats de mesure qui doivent être générés par le doctorant dans notre
laboratoire :
- Examen de l’état de la technique connexe,
- Recueil des approches existantes pour les essais de vieillissement accéléré,
-  Définition et réalisation d’essais de vieillissement accéléré,
- Développement d’un modèle multi-physique permettant de prédire le comportement et le vieillissement de la batterie dans différentes conditions de vie de la batterie à partir des résultats de la littérature et des résultats expérimentaux (jumeau numérique),
- Coopération dans l’élaboration d’un système de gestion de batterie et test sur le jumeau
numérique,
- Contribution à la validation expérimentale,
- Rédaction du document de thèse et soutenance.

Qualifications attendues : Master ou diplôme d’ingénieur de 5 ans en génie électrique, énergies renouvelables ou dans un domaine connexe,
Intérêt pour les sujets de stockage d’énergie et la recherche,
Notions de base dans l’électromobilité et les batteries lithium-ion, Expérience avec la programmation Python et/ou Matlab,
Bon niveau d’anglais écrit et oral, un bon niveau de français est un plus.

https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5008

ENERGIE : "Diagnostic embarqué d’une source hybride à pile à combustible pour applications mobiles de forte puissance"

Objectifs : L'objectif de cette thèse est de développer et de valider dans un contexte applicatif des méthodes de diagnostic des piles à combustible et des composants de stockage électrochimique du système hybride, basées sur la spectroscopie d’impédance électrochimique. L'exploitation des piles à combustible et des systèmes de stockage d’énergie dans des conditions optimales de contrôle et de disponibilité nécessite un suivi continu des quantités d'énergie disponibles et une bonne évaluation de l'état de santé et de l'aptitude à répondre aux performances requises. Les méthodes développées devront exploiter les propriétés liées au couplage des sources hybridées entre elles et s’intégrer au contrôle des flux de puissance par les convertisseurs statiques. Elles devront faire appel aux techniques de l’intelligence artificielle dont les algorithmes seront intégrés sur des calculateurs embarqués et exécutés en ligne et en temps réel.

Profil recherché : Le candidat ou la candidate devra être titulaire d’un Master 2 ou équivalent et connaître les principales notions qui relèvent du génie électrique, de l’automatique et de l’informatique industrielle. Une solide connaissance dans les domaines des sources de puissance, des piles à combustible et du vecteur énergétique hydrogène, de l’électronique de puissance, du contrôle et de l’automatique avancée sera nécessaire. Le candidat ou la candidate devra attester d’une motivation importante pour la recherche scientifique et d’un bon niveau en langue anglaise. Il ou elle devra faire preuve d’une grande rigueur de travail, de méthode, d’autonomie, d’aisance dans l’expérimentation, l’analyse et la présentation des résultats.

https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-5005

ENERGIE :"Jumeau numérique pour le contrôle résistant au vieillissement des micro-réseaux à base d'hydrogène"

Contexte :
La réduction des émissions de gaz à effet de serre est un défi pour notre planète. Nous devons recourir à la mise en place de sources d'origine renouvelable, décentralisées par nature. Le projet vise à développer un contrôle résistant au vieillissement pour un micro-réseau incluant différentes sources et charges en lien avec le stockage d'énergie.
Le poste de doctorant fait partie du projet ANR Genial (Gestion d'éNergie d'un mIcro-réseAu à hydrogène résiLient au vieillissement- Stabilisation, résilience, optimisation sur cycle de vie). Il est financé pour une durée de 42 mois.

Qualifications attendues
- Master ou diplôme d'ingénieur de niveau bac+5 en génie électrique, mathématiques appliquées ou dans un domaine connexe
domaine connexe,
- Intérêt pour les questions énergétiques et la recherche,
- Connaissance des systèmes électriques, des énergies renouvelables, de l'énergie hydrogène, de l'optimisation,
- Expérience de la programmation Python et/ou Matlab,
- Bon niveau d'anglais écrit et oral,
- Un bon niveau de français est un plus.

Informations complémentaires : Localisation : FEMTO-ST à Belfort, France
Dates : octobre 2023 à septembre 2026
Soutien financier : ANR-22-CE05-0026, projet GENIAL, https://anr.fr/Projet-ANR-22-CE05-0026
Salaire brut approximatif : 2044 €/mois

https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-4988

MECANIQUE :"Intérêt des mesures de champs de désorientation sous indent pour quantifier des interactions entre systèmes de glissement d’un cristal CFC

Offre de thèse proposée par le département de Mécanique Appliquée pour la période 2023 - 2026.

Profil et compétences recherchées :
Bon niveau de culture générale et scientifique. Bonnes capacités d'analyse, de synthèse et de communication.
Le candidat devra être titulaire d’un diplôme Bac+5 en mécanique ou physique des matériaux. Il devra avoir les compétences en mécanique des milieux continus et science des matériaux, et un goût prononcé pour les méthodes expérimentales et
numériques. Il est souhaitable que le candidat ait de bonnes connaissances en méthodes numériques (formulation variationnelle, éléments finis, ...), en programmation (script Octave/Matlab ou Python) et maîtrise au moins un logiciel éléments finis (Ansys, ...).
Niveau de français requis: Intermédiaire supérieur: Vous pouvez utiliser la langue de manière efficace et vous exprimer précisément.
Niveau d'anglais requis : Intermédiaire. Vous pouvez parler la langue de manière compréhensible, cohérente et avec assurance sur des sujets de la vie courante qui vous sont familiers.

https://www.femto-st.fr/fr/offres-emploi-stage-these/doctorants#job-4986