Développement d’une méthode optique de corrélation d’images pour la caractérisation des contraintes résiduelles

Le LPMT a été créé en 1981 au sein de l’École Nationale Supérieure d’Ingénieurs Sud-Alsace (ENSISA) et en particulier de la formation d’ingénieurs Textiles et Fibres. Il rassemble environ 80 personnes (36 enseignants-chercheurs, 8 personnels administratifs et techniques permanents et environ 30 doctorants et 5 post-doctorants). Les enseignants-chercheurs sont essentiellement en poste à l’ENSISA mais également à l’IUT de Mulhouse, ainsi qu’à la Faculté de Marketing et d’Agrosciences de l’UHA.

Contexte du stage

Les procédés de fabrication modernes (impression 3D métallique, photopolymérisation, etc.) génèrent des contraintes résiduelles dans les matériaux, susceptibles d’altérer leurs propriétés mécaniques et leur tenue en fatigue.

Le LPMT développe depuis quelques années des techniques de caractérisation de ces contraintes par la méthode du trou incrémental. Cette méthode consiste à enlever de la matière par perçage incrémental et à mesurer les déformations causées par la redistribution des contraintes emprisonnées dans le matériau. La mesure de ces déformations nécessite l’instrumentation des matériaux par des jauges de déformation. Bien que fiable, cette instrumentation présente certaines limites (collage délicat, bruit, échauffement, erreurs d’alignement…).

Objectif du projet

L’objectif du stage est de remplacer les jauges de déformation par une méthode optique de corrélation d’images afin de :

• Simplifier la mise en œuvre expérimentale,
• Améliorer la fiabilité et la répétabilité des mesures,
• Réduire le coût et l’impact environnemental liés aux jauges jetables.

Le stagiaire participera au développement d’un dispositif expérimental de mesure optique, à l’analyse des images obtenues et à la validation des résultats par comparaison avec les mesures traditionnelles.

Missions principales

• Prendre en main la méthode du trou incrémental et le dispositif existant au laboratoire ;
• Mettre en place une mesure optique des déformations par corrélation d’images (DIC) ;
• Traiter et analyser les séquences d’images pour extraire les champs de déformation ;
• Comparer les résultats avec ceux obtenus par jauges de déformation ;
• Participer à la rédaction d’un rapport scientifique et à la valorisation des résultats (publication, communication interne).

Profil recherché

• Étudiant(e) de Master 2 ou école d’ingénieur en Traitement d’images, Vision, mécanique, mesures physiques, instrumentation ou science des matériaux ;
• Bonnes connaissances en mécanique expérimentale et en traitement d’images ;
• Initié au langage Python ;
• Intérêt pour les méthodes optiques et la recherche expérimentale ;
• Rigueur, autonomie et esprit d’initiative.