Thèse - Caractérisation et Modélisation de la Relaxation Thermomécanique des Contraintes Résiduelles H/F - Safran

Safran est un groupe international de haute technologie opérant dans les domaines de l'aéronautique (propulsion, équipements et intérieurs), de l'espace et de la défense. Sa mission : contribuer durablement à un monde plus sûr, où le transport aérien devient toujours plus respectueux de l'environnement, plus confortable et plus accessible. Implanté sur tous les continents, le Groupe emploie 110 000 collaborateurs pour un chiffre d'affaires de 31,3 milliards d'euros en 2025, et occupe, seul ou en partenariat, des positions de premier plan mondial ou européen sur ses marchés.
Safran est la 2ème entreprise du secteur aéronautique et défense du classement « World's Best Companies 2025 » du magazine TIME.

Safran Aircraft Engines conçoit, produit et commercialise, seul ou en coopération, des moteurs aéronautiques civils et militaires aux meilleurs niveaux de performance, fiabilité et respect de l'environnement. La société est notamment, à travers CFM International*, le leader mondial de la propulsion d'avions commerciaux courts et moyen-courriers.
* CFM International est une société commune 50/50 de Safran Aircraft Engines et GE Aerospace.

Parce que nous sommes persuadés que chaque talent compte, nous valorisons et encourageons les candidatures de personnes en situation de handicap pour nos opportunités d'emploi.
Le grenaillage est un procédé de traitement de surface permettant d'introduire des contraintes résiduelles en surface des pièces qui permet de retarder l'amorçage de fissures. Ce procédé est aujourd'hui utilisé en production sur les pièces critiques des turboréacteurs comme les disques ou les arbres. Le bénéfice apporté par le grenaillage en termes de durée de vie en fatigue a clairement été démontré par de précédentes études mais n'est aujourd'hui pas valorisé lors du dimensionnement. Une meilleure compréhension des mécanismes de relaxation des contraintes résiduelles et le développement d'une chaine de calculs permettant de prédire leur évolution en service est pour cela nécessaire. En effet, la valorisation du bénéfice du grenaillage sur la durée de vie en fatigue nécessite notamment de s'assurer de la pérennité des contraintes résiduelles en service.La valorisation du bénéfice de grenaillage est aujourd'hui un enjeu pour Safran Aircraft Engines. Dans ce contexte, la thèse a pour but de caractériser la relaxation thermique et thermomécanique des contraintes résiduelles induites par grenaillage et proposer une chaine de calcul permettant de modéliser cette relaxation sur structure afin de la prendre en compte ultérieurement dans le calcul de durée de vie en fatigue. Le matériau étudié sera un superalliage base nickel notamment utilisé pour la conception de disques de turbine.Les travaux prévus consisteront notamment à :- Caractériser l'état de surface induit par le grenaillage en termes de contraintes résiduelles et d'écrouissage induit au moyen d'analyses DRX ou EBSD notamment. - Etudier le comportement mécanique de l'alliage sain et pré-déformé plastiquement en vue d'étudier le comportement mécanique dans la couche grenaillée. Pour cela, divers essais mécaniques seront réalisés.- Caractériser le comportement de la couche grenaillée au moyen d'essais mécaniques in-situ sous MEB afin d'identifier le gradient de comportement mécanique à travers la couche grenaillée.- Evaluer la relaxation thermique et thermomécanique des contraintes résiduelles sous l'effet de différents chargements.- Développer des modèles analytiques permettant de modéliser la relaxation des contraintes résiduelles.- Identifier une loi de comportement permettant de prédire la relaxation thermique et thermomécanique des contraintes résiduelles induites par grenaillage. - Mettre en place une chaine de calcul par éléments finis permettant d'initialiser les contraintes résiduelles sur une structure complexe et prédire la relaxation thermomécanique sous l'effet d'un chargement complexe.

Le profil recherché est un(e) étudiant(e) de niveau Master (M2, école d'ingénieur) spécialisé(e) dans le domaine de la mécanique de matériaux métalliques. Le candidat devra avoir un attrait pour les travaux expérimentaux représentant une forte composante de ce projet de thèse. Il devra également avoir des compétences en modélisation numérique du comportement mécanique.