Stage de Recherche en calcul scientifique appliquée à la fabrication additive
Detail de l'annonce :
SUJET DU STAGE : MODÉLISATION ET SIMULATION DE LA TOPOLOGIE 3D DE
CORDONS OBTENUS PAR FABRICATION ADDITIVE ARC FIL MÉTALLIQUE
Au sein de l’Institut de Recherche Technologique SystemX, situé au
cœur du campus scientifique d’excellence mondiale de Paris-Saclay,
vous prendrez une part active au développement d’un centre de
recherche technologique de niveau international dans le domaine de
l’ingénierie numérique des systèmes. Adossé aux meilleurs
organismes de recherche français du domaine et constitué par des
équipes mixtes d’industriels et d’académiques, ce centre a pour
mission de générer de nouvelles connaissances et solutions
technologiques en s’appuyant sur les percées de l’ingénierie
numérique et de diffuser ses compétences dans tous les secteurs
économiques.
Vous serez encadré par un ingénieur chercheur SystemX du domaine
calcul scientifique et optimisation.
Vous travaillerez au sein du projet de recherche « Wire Additive
manufacturing process Simulation » (WAS –
https://www.irt-systemx.fr/projets/was/ ) dont les partenaires
industriels sont regroupés au sein du consortium Additive Factory Hub
(AFH) et le partenaire académique ENS Paris Saclay.
Le poste est basé à l’IRT SystemX – Gif sur Yvette
PRÉSENTATION DU SUJET DU STAGE
OBJECTIFS DU STAGE
Le procédé WAAM est un procédé de fabrication additive par dépôt
de fil à l’arc. Le projet WAS vise à mettre en place un jumeau
numérique du procédé de fabrication. Le jumeau numérique doit
intégrer différents modèles descriptifs tels que les modèles
géométriques de cordons déposés ainsi qu’un modèle de source de
soudage.
Différentes activités sont prévues dans ce cadre :
– Un outil de simulation de l’empilement de cordon est disponible.
Cet outil offre une opportunité d’optimiser les trajectoires
programmées selon différents critères. Un travail sera réalisé
pour proposer et valider des stratégies d’optimisation des
trajectoires.
– Un travail spécifique de développement d’un outil de
simulation physique sera réalisé permettant notamment de prédire la
géométrie 2D de la section droite d’un cordon en fonction des
paramètres procédés.
– Lorsque le dépôt de matière est rectiligne ou curviligne (mais
stationnaire), le cordon en 3D peut être une extrusion du cordon 2D.
En revanche, dans une situation de repliement, l’accumulation de la
matière peut être importante. L’hypothèse de l’extrusion 2D
n’est plus valide. L’objectif est de pouvoir modéliser la
géométrie du dépôt de cordon à cet endroit à partir de la
description du cordon en 2D. La modélisation sera basée sur des
essais expérimentaux.
MISSIONS
* Réaliser l’état de l’art sur la modélisation de la topologie
du dépôt de cordon par fabrication additive de type DED (dépôt
sous énergie concentrée) ;
* Prise en main des briques numériques de la plateforme METDEP
(METal DEPosition) de l’IRT SystemX ;
* Développer une brique du modèle de la topologie 3D du dépôt de
cordon au sein de la plateforme METDEP.
* Réaliser un plan d’expérience d’essais et réaliser le
traitement des données des essais ;
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES
* Mohebbi, M.S., Kühl, M. & Ploshikhin, V. A
thermo-capillary-gravity model for geometrical analysis of single-bead
wire and arc additive manufacturing (WAAM). _Int J Adv Manuf Technol_
109, 877–891 (2020). https://doi.org/10.1007/s00170-020-05647-6
* Rouchon, F. Optimisation des stratégies de fabrication additive
par dépôt de fil à l’arc, rapport de deuxième année de thèse,
IRT SystemX, 2021.
* Guéré, D., Azzopardi, M. J., Delattre, L. Drops at Rest on a
Tilted Plane, Langmuir 14 (1998) 2213–2216.
* Nosonovsky, M. and Ramachandran, R., Geometric Interpretation of
Surface Tension Equilibrium in Superhydrophobic Systems, Entropy 17
(2015) 4684–4700.
Profil et compétences
De formation : BAC+5 en fin de cycle école d’ingénieur ou Master
2, dans le domaine de la mécanique ou des mathématiques appliquées
Compétences :
* Traitement des données
* Analyse numérique (EDP)
* Optimisation
* Programmation scientifique (Python)
Aptitudes personnelles :
* Doté de capacités d’analyse, d’une forte autonomie et d’un
esprit d’initiative
* Capacité à travailler en mode projet : rendre compte de
l’avancement des travaux et communication des résultats
* Aptitude à communiquer aussi bien à l’oral qu’à l’écrit
(en français et/ou anglais)
* Travail en mode collaboratif
INFORMATIONS CLÉS
DURÉE DU STAGE : 6 mois
DATE DE DÉMARRAGE ENVISAGÉE : Février 2022
LOCALISATION DU POSTE : Cluster Paris Saclay (91)
RÉFÉRENCE DE L’OFFRE : DSR-2022-20-WAS
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MOTS-CLÉS :
Calcul scientifique et optimisationScience des données et
interaction