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Thèse CIFRE - Étude d’un capteur non destructif à jet électromagnétique

ABG-107100 Sujet de Thèse
16/08/2022 Cifre
LABORATOIRE HUBERT CURIEN
Saint Etienne / Clermont Ferrand - Auvergne-Rhône-Alpes - France
Thèse CIFRE - Étude d’un capteur non destructif à jet électromagnétique
  • Physique
  • Sciences de l’ingénieur
Jet Electromagnétique; Jet ; Electromagnétique; HyperFréquence; Micro-onde; Contrôle Non Destructif; CND; Michelin

Description du sujet

Thèse CIFRE - Étude d’un capteur non destructif à jet électromagnétique (H/F)

CONTEXTE

Certains métiers de l’industrie du pneumatique sont confrontés à des difficultés de mesures, soit au niveau de la mise en œuvre, soit au niveau du coût des méthodes de mesures.

Actuellement, certains cas d’usage de notre industrie nécessitent de nombreuses manipulations de l’opérateur, ces tâches sont pénibles et peu valorisantes.

Afin d’améliorer les conditions de travail, les industriels comme Michelin, s’intéressent de façon croissante à la mise en œuvre de solutions permettant de supprimer ou d’adapter ce type de tâches. Certaines pourraient être évitées ou simplifiées avec un moyen de mesure approprié.

 

CAS CONCRET

Le cas d’usage support pour la thèse proposée est le rechapage de pneumatique, c'est-à-dire l'opération qui consiste à recycler un pneu en remplaçant certaines parties comme la bande de roulement ou les flancs.

L'étude de la rechapabilité se déroule en 3 étapes distinctes : 1/ l'Evaluation, qui vise à déterminer si le pneu peut avoir une nouvelle vie, 2/ le Cardage, qui vise à retirer tous les résidus de l’ancienne bande de roulement usée, et 3/ l’Habillage, qui vise à déterminer si la structure interne du pneu est viable pour le rechapage.

Actuellement, les étapes 1/ et 2/ sont réalisées manuellement par grattage et sondage, c’est un travail laborieux, pénible et long. L’étape 3/ est réalisée de façon semi-automatique, l’opérateur arrêtant le processus à l’oreille ou à la vue de défauts internes (ex. câbles métalliques apparents).

MISSION

L’objectif de la thèse est d’étudier et de concevoir un capteur visant à évaluer le niveau de corrosion des câbles métalliques de la carcasse des pneumatiques au moment des étapes 1/ et 2/ pour s'affranchir de l'étape 3/.

En réalisant ce type de mesure, l’industrie du rechapage pourra optimiser le tri des pneumatiques, et aussi rendre ce travail plus aisé.

Ainsi, plus précisément, le but principal du travail de thèse est de proposer un système de contrôle non destructif, utilisant le principe du jet électromagnétique. L’étude sera focalisée sur la mesure du niveau de corrosion des nappes métalliques se situant sous la bande de roulement de pneus usagés. Pour des raisons de sécurité évidentes, il est important d’être en mesure de détecter la présence de rouille qui conduit à une perte d’intégrité des pneumatiques.

DÉROULEMENT

La thèse proposée est un contrat CIFRE entre Michelin à Clermont-Ferrand (Centre de R&D) et le laboratoire Hubert Curien de Saint-Etienne (UMR CNRS 5516).

Le travail de thèse sera découpé en 5 phases :

- Caractérisation électromagnétique des matériaux corrodés

- Détermination et modélisation d’une antenne pour mesure ponctuelle

- Conception et réalisation d’un capteur à mesure ponctuelle industrialisable

- Validation du principe et modélisation d’une antenne linéaire adaptée

- Conception et réalisation d’un capteur linéaire industrialisable

La répartition du temps envisagée est de 50% au laboratoire et 50% chez Michelin.

Prise de fonction :

01/11/2022

Nature du financement

Cifre

Précisions sur le financement

Présentation établissement et labo d'accueil

LABORATOIRE HUBERT CURIEN

Le laboratoire Hubert Curien est un laboratoire de recherche commun à l’Université de Saint-Étienne (qui fait partie de la Comue Université de Lyon), au CNRS (tutelles principales) et depuis 2016 à l'Institut d'Optique Graduate School (tutelle secondaire). Il constitue l'unité mixte de recherche UMR 5516 composée de près de 90 chercheurs et enseignants-chercheurs permanents, 20 ingénieurs, techniciens et personnels administratifs, plus de 100 doctorants et chercheurs postdoctoraux.

Le laboratoire Hubert Curien coordonne le laboratoire d'excellence MANUTECH-SISE et l'équipement d'excellence MANUTECH-USD1 dans le contexte des équipements d'avenir, réalisés en partenariat avec plusieurs laboratoires de l’Université de Lyon (LTDS, LGF, LaMCoS) et l’entreprise HEF2. Les partenaires visent la compréhension et la maîtrise des phénomènes de surface tels que l’usure, le frottement, la résistance à la fatigue, la réactivité chimique, la mouillabilité, le contrôle des propriétés optiques ou encore l’aspect visuel et tactile. Ils visent également à créer et contrôler des fonctionnalités de surface, et à développer des procédés avancés de fabrication des surfaces et des interfaces à différentes échelles, en particulier les procédés de texturation par laser ultrabref3.

Une attention particulière au cours des dernières années a été portée sur le développement de projets scientifiques inter disciplinaires, notamment en ingénierie des matériaux et surfaces, en traitement d'images et en génie optique, en Vision par ordinateur ou encore en intelligence artificielle.

 

 

Intitulé du doctorat

Doctorat de Physique

Pays d'obtention du doctorat

France

Etablissement délivrant le doctorat

UNIVERSITE JEAN MONNET SAINT-ETIENNE

Ecole doctorale

Sciences, ingénierie, santé

Profil du candidat

Nous recherchons un candidat de niveau Bac+5 avec de solides connaissances dans les domaines de l'électronique des systèmes embarqués, télécommunication, propagation de signaux à hautes fréquences, développement de capteurs. Curiosité, persévérance, travail en équipe et une bonne communication sont clés pour la réussite de la thèse.

16/09/2022
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