DESCRIPTION :
Ce stage a pour objectif de caractériser la fragmentation dynamique de particules céramiques à l'aide d'un dispositif expérimental inspiré des barres de Hopkinson, et d'exploiter ces données pour mieux comprendre les mécanismes intervenant lors du broyage.
Le/la stagiaire réalisera des essais de compression dynamique sur particules et agglomérats, utilisera une instrumentation dédiée (jauges de déformation, caméras rapides) et analysera la distribution des fragments via traitement d'images.
En parallèle, il/elle mettra en œuvre des modélisations DEM (code CEA Rockable) pour reproduire les scénarios expérimentaux, interpréter les mécanismes de rupture et relier les propriétés mécaniques des particules à leur comportement en broyage.
Ce stage offre une excellente opportunité de se former à l'interface entre expérimentation, instrumentation, mécanique des matériaux et simulation numérique., Vous serez accueilli·e au sein de l'IRESNE, institut de la DES, où vous intégrerez l'équipe du laboratoire et participerez pleinement à ses activités.
Ce stage s'inscrit dans un programme visant à mieux comprendre les mécanismes de fragmentation des particules et leur impact sur l'efficacité du broyage.
Le dispositif expérimental existant - basé sur le principe des barres d'Hopkinson - doit être expertisé, adapté et instrumenté pour permettre des mesures fiables de forces, vitesses d'impact et distributions de fragments. Le/la stagiaire participera à cette évolution, à la réalisation d'essais et à l'analyse des données obtenues.
En complément, la modélisation numérique par méthode des éléments discrets (DEM) permettra de simuler les impacts, d'explorer des conditions expérimentales impossibles à reproduire physiquement, et de mieux interpréter les phénomènes observés.
Ce stage constitue une formation complète mêlant : instrumentation expérimentale, mécanique de la rupture, analyse d'images, modélisation DEM et exploitation de données.
Contexte scientifique :
Dans les procédés industriels de broyage, la fragmentation résulte d'un ensemble complexe d'impacts, sollicitations dynamiques et interactions particulaires. Bien que largement utilisé, le broyage reste difficile à modéliser précisément, notamment en raison de la méconnaissance des propriétés mécaniques dynamiques des particules élémentaires et agglomérats.
Le CEA développe un dispositif expérimental permettant de mesurer les forces de rupture, les vitesses d'impact et les distributions de fragments, dans l'objectif d'alimenter des modèles DEM plus fiables.
Le stage s'intègre directement dans cette démarche, en combinant caractérisation expérimentale, traitement d'images, analyse mécanique, et simulation numérique pour comprendre les mécanismes de fragmentation dans la gamme 250-2000 µm.
Objectif du stage :
L'objectif principal est de faire évoluer, exploiter et modéliser un dispositif de compression dynamique pour caractériser la fragmentation de particules., étudier le comportement mécanique de particules isolées et d'agglomérats sous choc dynamique,
analyser les mécanismes de rupture et les distributions de fragments,
développer un modèle DEM reproduisant les configurations expérimentales,
corréler les résultats numériques et expérimentaux pour identifier les paramètres influents (vitesse d'impact, énergie, propriétés matériaux).
Vos missions consisteront à :
* Réaliser une étude du dispositif expérimental existant et proposer des améliorations.
* Mettre en œuvre des essais de compression dynamique sur particules.
* Utiliser des outils d'instrumentation : jauges de déformation, caméra rapide, analyse d'images pour mesurer les fragments.
* Traiter les signaux enregistrés (forces, vitesses, déformations).
* Exploiter un modèle DEM (code CEA Rockable).
* Interpréter les résultats
Moyens / Méthodes / Logiciels
Compression dynamique - barres d'Hopkinson - instrumentation - analyse d'images - Python - DEM- CAO
Code d'emploi : Stagiaire (h/f)
Niveau de formation : Bac+5
Temps partiel / Temps plein : Plein temps
Type de contrat : Stage/Jeune diplômé
Compétences : CAD, Analyse des Données, Simulation Informatique, Python (Langage de Programmation), Traitement de Signal, Curiosité, Amélioration des Processus d'Affaires, Instrumentation, Expérimentation, Traitement d'Image, Techniques de Laboratoire, Génie Mécanique, Déformation, Restauration Collective, Modélisation des Systèmes, Science des Données, Procédés Industriels, Particules
Courriel :
internet.saclay@cea.fr
Téléphone :
0160833031
Type d'annonceur : Employeur direct