Le groupe Science et technologie de la KU Leuven Kulak propose un enseignement dans un large éventail de programmes scientifiques de premier cycle (ainsi que des options de transition vers la (bio-)ingénierie et la pharmacie), tout en établissant un lien avec la recherche contemporaine et de pointe. Au sein du groupe S&T Kulak, le groupe de recherche « Propagation des ondes et traitement du signal » comprend des recherches sur les techniques non destructives de caractérisation des matériaux et de détection des défauts. L’accent est mis sur le développement de nouvelles techniques basées sur les ondes ultrasonores et la validation de concepts innovants pour des applications concrètes dans l’industrie. Les recherches menées impliquent des modélisations, des simulations numériques, ainsi que des mesures et vérifications expérimentales, en étroite collaboration avec le groupe de recherche en mécanique des matériaux et des structures de l’Université de Gand.
Projet
Les polymères (ou composites) renforcés de fibres ont une excellente rigidité/résistance spécifique ainsi qu’une résistance à la corrosion, ce qui les rend très attractifs pour les applications de haute technologie dans l’aérospatiale, les énergies renouvelables… Cependant, les composites sont également connus pour leur susceptibilité aux défauts internes qui pourraient compromettre leurs performances structurelles.
L’objectif de ce projet est de développer une technique d’inspection non destructive peu coûteuse et rapide en utilisant des ondes élastiques. L’idée est d’utiliser le principe d’inversion temporelle des ondes élastiques couplé à des techniques de décomposition afin de concentrer sélectivement l’énergie vibratoire sur les défauts. Ce faisant, les défauts seront activés sélectivement et deviendront eux-mêmes une source secondaire de vibrations non linéaires, de chaleur et/ou d’émission acoustique. La traque de ces effets secondaires offre une opportunité unique d’imager exclusivement les défauts des matériaux. L’étude impliquera à la fois des recherches expérimentales et numériques afin d’acquérir une compréhension approfondie des différents phénomènes physiques impliqués et d’optimiser la technique pour la grande diversité de types de défauts possibles dans les composites.
Plus spécifiquement, ce projet étudie l’interaction non linéaire entre les ondes guidées (dans la gamme de fréquences 25-250 kHz) et les défauts pour les CND des composites. Le projet vise à mettre en œuvre, à la fois expérimentalement et numériquement, la méthode Time-Reversal Mirror couplée à la décomposition de l’opérateur de retournement temporel (TRM-DORT) pour une évaluation sans ligne de base des défauts dans les composites en utilisant un réseau clairsemé de sites d’acquisition. L’accent sera mis sur l’exploration de la fonctionnalité de la technique basée sur les réponses non linéaires des défauts et sur l’exploitation du concept pour divers défauts dans les composites présentant des complexités géométriques, en considérant les composants vibrationnels non linéaires dans le plan et hors du plan. . En plus d’activer le défaut en tant que source vibrationnelle non linéaire secondaire efficace, nous étudierons également dans quelle mesure les processus vibrothermiques et vibro-acoustiques peuvent être exploités pour activer également le défaut en tant que source thermique et acoustique secondaire efficace. L’inclusion de ces phénomènes permettra de mettre en œuvre une modalité d’inspection complète, rapide et rentable, plus adaptée aux applications pratiques dans l’industrie.
Le projet proposé sera réalisé en ciblant les cinq objectifs suivants :
Objectif 1 : Comprendre la signature vibratoire non linéaire de différents types de défauts dans les composites
Objectif 2 : Détection en champ lointain, décomposition et classification des défauts en fonction de leur réponse vibratoire non linéaire mesurée par un réseau clairsemé de transducteurs (localisés arbitrairement)
Objectif 3 : Localisation de l’énergie spatio-temporelle au niveau de défauts individuels au moyen d’une méthode d’inversion du temps
Objectif-4 : Localisation et caractérisation complète des défauts par imagerie avec caméra infrarouge
Objectif 5 : Localisation et caractérisation des défauts par mesures acoustiques sans contact
Les tâches de recherche seront menées par une équipe interuniversitaire du campus Kulak de l’Université de Louvain et de l’Université de Gand, impliquant plusieurs doctorants et post-doctorants. L’accent peut être mis soit sur des simulations numériques, soit sur des travaux combinés numériques et expérimentaux.
En plus des travaux de doctorat, le candidat choisi sera également employé pour superviser des travaux de projet (Résolution et conception de problèmes, Physique expérimentale, Pratiques de mécanique et d’électromagnétisme, etc.) dans les cours de Bachelor du campus Kulak de Courtrai.
Profil
Le candidat retenu doit être titulaire d’une maîtrise en physique, ou d’une maîtrise en ingénierie (Génie mécanique, électrique, des matériaux) ou d’une maîtrise en génie industriel ou en technologie de l’ingénierie (Électronique, Électromécanique, Dynamique, Automatisation, Mécatronique).
Plus loin:
– Vous maîtrisez couramment le néerlandais ou l’anglais, à l’écrit et à l’oral.
– Vous avez une expérience et/ou un fort intérêt pour l’enseignement auprès d’un groupe d’étudiants en sciences et en ingénierie issus de programmes Bachelor.
– Vous pouvez travailler de manière indépendante et bien collaborer en équipe.
– La connaissance de logiciels scientifiques tels que Python, Matlab, LabVIEW, Comsol, ABAQUS et SolidEdge est un plus.
Offre
Nous proposons initialement un emploi à temps plein en tant que doctorant au sein du groupe scientifique et technologique Kulak pendant 1 an. Date de début de préférence avant juin 2024. Après une évaluation à 9 mois, une prolongation jusqu’à 4 ans peut être accordée en vue de l’obtention d’un doctorat conjoint de la KU Leuven et de l’Université de Gand.
Intéressé?
Pour plus d’informations, veuillez contacter le Prof. dr. Koen Van Den Abeele, tél. : +32 56 24 62 56, mail : koen.vandenabeele@kuleuven.be.
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