Modélisation du comportement de verres métalliques ZrCuAl sous impacts hypervéloces

La thèse a pour objet l’étude du comportement des verres métalliques sous sollicitations dynamiques représentatives d’impact allant de l’impact balistique sur Terre à l’impact hypervéloce de débris spatiaux. L’objectif étant d’avancer sur l’évaluation du caractère innovant de cette famille de matériaux susceptible d’être utilisé dans la conception de blindages militaires et spatiaux. Elle fait suite aux travaux réalisés ces dernière années à l’Institut de Physique de Rennes. La thèse proposée est composée d’un volet expérimental et un volet modélisation/simulation.

Dans un premier temps, il s’agira de constituer une base de données expérimentales de la réponse thermomécanique de la composition d’étude ZrCuAl en complément des résultats déjà obtenus (Thèse B. Jodar et Y. Raffray). Pour cela, les chargements mécaniques seront réalisés par l’interaction de laser impulsionnel sur les cibles afin de réaliser des chargements divers représentatifs d’impacts variés en termes de pression induite et vitesse de déformation. Les expériences seront réalisées sur des installations laser nationales (LULI, ESRF,...).

Dans un second temps, les modélisations et les simulations seront entreprises. Cette seconde étape repose sur l’identification des modèles et des paramètres matériaux adaptés pour rendre compte par simulation numérique de nos résultats expérimentaux obtenus sur des domaines de sollicitation étendus. Les simulations seront réalisées avec le code SHYLAC codé en MATLAB (changement de langage possible) dans lequel les modèles devront être implémentés.  Les modèles ainsi développés pourront servir à la simulation numérique de constituant de blindage ou projectile utilisant cette composition de verre métallique. La thèse servira également de méthodologie pour caractériser ces matériaux tant sur le volet expérimental que sur le volet modélisation et simulation.

L’Institut de Physique de Rennes (IPR UMR 6251) est une Unité Mixte de Recherche qui a pour tutelles l’Université de Rennes et le CNRS.
Au CNRS, l’IPR est rattaché principalement au CNRS Physique et secondairement au CNRS Chimie et au CNRS Ingénierie.
Au sein de 5 bâtiments situés sur le campus de Beaulieu, les 6 départements de recherche mènent des activités scientifiques extrêmement variées et une grande partie des thématiques de la physique y est abordée.

Les travaux menés relèvent essentiellement de la recherche fondamentale sur des concepts émergents de la physique contemporaine et en réponse à des questions sociétales, avec une part de plus en plus importante d’activités qui se développent dans le cadre de partenariats industriels.

L'IPR développe des recherches fondamentale et appliquée au meilleur niveau international grâce à l’expertise des personnels techniques et administratifs. Une des forces majeures de l’IPR réside dans l’imbrication entre projets de recherche et développement de savoir-faire technique et technologique.

Le ou la candidate doit avoir un niveau bac+5 (master ou école ingénieur) dans l'un des domaines suivants :

• Sciences de matériaux
• Mécanique
• Physique de la matière condensée
• Mathématiques : Modélisation et calcul scientifique

Compétences requises parmi les suivantes :

• Curiosité et intérêt pour la multidisciplinarité
• Rigueur et esprit de synthèse
• Sens de l'organisation
• Capacité de travail en équipe

Nationalité d'un pays de l'UE ou Royaume Uni pour financement DGA.

Possibilité de faire de l'enseignement aux seins des formations de l'université de Rennes