Post-doctorat H/F: Estimation non-destructive de contraintes résiduelles en fabrication additive

Missions :
Les pièces obtenues par fabrication additive (métallique, polymère ou béton) sont caractérisées par un fort état de contraintes internes qui sont à l'origine de phénomènes catastrophiques à l'échelle globale comme locale: distortions géométriques, initiation de fissures, flambement en cours de fabrication.. Malgrès le développement de stratégies de diminution des contraintes résiduelles en post-fabrication, celles-ci restent un verrou majeur pour la fabrication de pièces structurelles par fabrication additive, loin des promesses associées à cette famille de procédé concernant les défis sociétaux, technologiques et environnementaux actuels : réduction de la consommation d'énergie, relocalisation et rationalisation des moyens de production, optimisation et fonctionalisation des structures.
Un effort scientifique conséquent est donc associé à la compréhension des mécanismes de génération des contraintes résiduelles pendant la fabrication, avec la formulation de modèles prédictifs variés. Ces développements théoriques s'accompagnent naturellement d'études expérimentales visant à les valider. Cependant, l'état de l'art des méthodes d'estimation de contraintes résiduelles se basent sur une mesure de déformation (ex: méthode du contour, trou incrémental, Diffraction aux Rayons X, etc.). La connaissance necessaire des lois constitutives devient alors extrêmement limitante dans le cas des pièces imprimées, souvent caractérisées par un comportement non-linéaire, anisotrope et hétérogène.
De façon alternative, certaines méthodes d'Evaluation Non Destructive (END) sont formulées sur la théorie de l'acousto-élasticité, qui décrit la réponse d'une structure face à une perturbation dynamique par rapport à une configuration initiale soumise à champ de contraintes internes quasi-statiques. Cette contrainte intervient alors dans les équations du mouvement par le biais (1) d'une variation de la raideur tangente matérielle associée à la non-linéarité du comportement; (2) d'une raideur géométrique faisant directement intervenir le tenseur de contraintes à estimer. Toutefois, ces méthodes d'END par ultrasons se focalisent sur le premier effet -la variation de raideur matérielle- qui, encore une fois, fait l'hypothèse de la connaissance des lois constitutives. L'effet géométrique est donc négligé, car la nature des données experimentales utilisées -une signature ultrasonore mesurée à une fréquence et une position uniques- ne permet pas de séparer les deux effets.
Le projet ANR ITHERATE (In-situ estimation of Transient HEterogeneous Residual stress fields in additive manufacturing via the AcousTo-Elastic effect) se propose de tirer avantage du développement récent et local de méthodes de mesures plein-champ associées à des procédures de traitement de signal de façon à réaliser une analyse large-spectre de la réponse edynamique de la structure d'intérêt à partir de laquelle une estimation de l'état de contrain
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