Modélisation multi-échelle des solides amorphes : de la mécanique atomistique à la mécanique mésoscopique émergente // Enhanced and efficient Multi-Scale Modelling of Amorphous Solids: From Atomistic to Emergent Mesoscopic Mechanics

La déformation des matériaux amorphes à l'échelle continue (>mm) repose en grande partie sur une description phénoménologique de l'échelle mésoscopique (~mm). Ce projet multidisciplinaire, à l'interface entre la physique et la mécanique, a pour ambition de mieux fonder ces approches en réalisant un passage rigoureux entre les échelles atomiques et mésoscopiques. Pour cela, nous nous appuierons sur nos récentes avancées méthodologiques à la fois à l'échelle atomique (partenaire ESPCI) et mésoscopique par des méthodes FFT (partenaire Mines). Cette approche a déjà fait l'objet d'une validation dans le cas d'un chargement simple et de la plasticité. Nous proposons d'étendre cette étude à des cas complexes et plus réalistes (chargements non-monotones et températures fictives différentes) et à l'endommagement. Pour chaque protocole, des simulations mésoscopiques et atomistiques seront mises en regard quantitativement afin d'identifier les paramètres pertinents. Les résultats attendus permettront la dérivation des lois de comportement physiquement justifiées des amorphes prenant en compte les effets d'histoire de ces matériaux complexes hors d'équilibre.
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The deformation of amorphous materials at the continuum scale (>mm) is largely based on a phenomenological description of the mesoscopic scale (~µm). The present multidisciplinary PhD thesis, at the interface between physics and mechanics, aims to understand how atomistic simulations and micro-mechanical approaches may be combined in order to deal with plasticity and damage, and how a rigorous passage between the atomic and mesoscopic scales may be achieved. To do this, we rely on our recent methodological advances both at the atomic scale (ESPCI partner) and mesoscopic by FFT methods (Mines partner). This approach has already been validated in the case of simple loading and plasticity. We propose to extend this studyto complex and more realistic cases (non-monotonic loadings and different fictitious temperatures) and to damage. For each protocol, mesoscopic and atomistic simulations will be compared quantitatively in order to identify the relevant parameters. The expected results will allow the derivation of physically justified
behavior laws of amorphous materials.
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Début de la thèse : 01/10/2025

Contrat doctoral

Concours pour un contrat doctoral

Mines Paris-PSL

621 ISMME - Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Énergétique

Ingénieur(e) et/ou titulaire d'un Master en sciences – avec un excellent niveau en sciences et en culture générale. Un bon niveau d'anglais est requis. Les qualités essentielles recherchées pour ce doctorat sont : des qualités humaines, des capacités de communication, de la créativité, de l'autonomie et une bonne capacité d'adaptation, mais également des compétences en enseignement et une forte motivation pour la recherche. Un bon niveau en programmation, en méthodes d'optimisation, en analyse de données et en mécanique des matériaux est particulièrement apprécié. Pour postuler : merci d'envoyer votre dossier à l'adresse suivante : recrutement_these@mat.mines-paristech.fr en copie à francois.willot@minesparis.psl.eu. Le dossier doit comprendre : un CV détaillé, une lettre de motivation expliquant votre intérêt pour un doctorat, les résultats détaillés des examens et les notes de Master, le(s) nom(s) et les coordonnées des enseignants ayant suivi votre travail, ainsi que des lettres de recommandation, votre mémoire de Master, ainsi que tout article publié en conférence ou revue scientifique, et tout autre document permettant de valoriser votre profil pour ce doctorat.
Candidate Profile Engineer and / or Master of Science – excellent level in science and general culture. A good level of English is required. Essential qualities sought for for this PhD are: human qualities, communication, creativity, autonomy and adaptation, but also teaching skills, and a strong motivation for research. A good level in programming, optimization methods and data analysis and the mechanics of materials is especially appreciated. To apply : please send your dossier to recrutement_these@mat.mines-paristech.fr CC to francois.willot@minesparis.psl.eu including • a detailed resume • a covering letter explaining the motivation for doing a PhD • detailed exam results, master grades • the name(s) and contact details of professors who followed your work, recommendation letters • master thesis, journal or conference articles and any other document establishing your qualities for this PhD.