Candidat au doctorat sur la thermodynamique d’un fluide complexe et son application aux roulements

Le groupe Tribology, Faculté de technologie de l’ingénierie de l’Université de Twente a une ouverture pour un candidat au doctorat dans le domaine de recherche de la lubrification des graisses. Ce projet intervient à l’interface de la dynamique des fluides, de la rhéologie, des fluides complexes et de la tribologie. Le résultat attendu de ce projet de 4 ans sera un modèle qui peut prédire la durée de vie fonctionnelle restante de la graisse lubrifiante dans les roulements. Cela nécessite une compréhension approfondie de l’écoulement et de la rhéologie, de la séparation des phases et de la dégradation de la microstructure des graisses lubrifiantes dans les roulements. Le projet est parrainé et exécuté en étroite collaboration avec SKF, l’un des principaux fabricants mondiaux de roulements.

La graisse lubrifiante est un matériau visco-élastique, composé d’une matrice épaississante (généralement un savon, 5-15%), d’une huile de base (minérale ou synthétique) et d’additifs (anti-corrosion, anti-usure, 1-5%). À petites déformations, la graisse lubrifiante est apparemment solide. Cette quantité rend la graisse facile à utiliser: elle ne s’échappe pas facilement d’un roulement et agit comme un joint, empêchant la contamination de pénétrer dans le roulement. La raideur apparente est attribuée à la matrice épaississante qui forme un réseau rempli d’huile. À des taux de cisaillement plus élevés, les propriétés visqueuses dominent. A des taux de cisaillement très élevés, la viscosité se rapproche de celle de l’huile de base. L’huile est lentement libérée de la graisse («fuite de graisse») dans les contacts tribologiques (contacts à billes) fournissant un mécanisme d’alimentation pour le film lubrifiant (avec une épaisseur jusqu’à typiquement 0,2 microns).

Lorsque le roulement tourne, la graisse est «travaillée» dans le roulement par cisaillement et roulage. Il en résulte une dégradation du réseau d’épaississants. De la graisse peut fuir du roulement, le taux de purge changera et le positionnement de la graisse à l’intérieur du roulement changera. Dans le cas de températures plus élevées, comme dans les moteurs électriques, une oxydation peut avoir lieu. À un certain moment, la graisse est détériorée de telle sorte qu’elle ne lubrifie plus le roulement et le roulement tombera en panne.
Dans ce projet, un modèle doit être développé pour la durée de vie restante de la graisse dans un roulement en fonction des conditions de fonctionnement et du temps. Le projet débute par une étude fondamentale sur les mécanismes de dégradation et le développement d’un modèle permettant de prédire la dégradation en fonction du cisaillement, de la température et du temps (énergie / entropie). Par la suite, cela doit être appliqué à un roulement où les taux de cisaillement varient tout au long de la conception interne du roulement.
  • Vous étudierez les propriétés rhéologiques et de séparation de phases (purge de graisse) des graisses modèles;
  • Vous étudierez le changement de ces propriétés sous cisaillement et température (et éventuellement pression) en fonction du temps / énergie et le traduirez en modèle;
  • Vous étudierez la rhéologie et la séparation d’huile dans les roulements à billes;
  • Vous analyserez la graisse et les fuites d’huile des roulements. Certains seront effectués par vous mais la plupart seront effectués chez SKF (principalement en Suède, en France, en Allemagne et en Italie) où vous devrez prélever des échantillons;
  • Vous étudierez l’évolution de la microstructure de la graisse tirée des tests de roulements à l’aide de la microscopie à force atomique (AFM) ou d’autres techniques;
  • Vous développerez un modèle pour prédire les changements de propriétés d’écoulement et de séparation d’huile dans les roulements (appliquer le travail fondamental aux roulements);
  • Vous collaborerez étroitement avec vos collègues de l’équipe de recherche de l’Université de Twente. Si vous préférez (par exemple pour des raisons personnelles), une grande partie de la recherche peut être exécutée à SKF Research and Development, Houten / Utrecht, Pays-Bas. SKF dispose d’excellentes installations;
  • Vous encadrerez des étudiants BSc et MSc, à l’appui de votre recherche;
  • Vous terminerez vos recherches par une thèse de doctorat et publierez vos travaux dans des revues académiques et lors de conférences.

Votre profil

  • Vous êtes titulaire d’une maîtrise en physique, génie mécanique ou technologie chimique;
  • Vous avez une connaissance / une connaissance avérée de la modélisation à l’aide de Python, C ++ et / ou MatLab;
  • Vous avez de bonnes compétences expérimentales;
  • Vous avez un esprit analytique fort et un sens du détail, ainsi qu’une attitude critique envers l’évaluation des résultats expérimentaux;
  • Vous aimez présenter vos résultats à vos collègues, au partenaire industriel et à des conférences internationales;
  • Vous parlez couramment l’anglais et vous vous exprimez facilement tant à l’oral qu’à l’écrit.

INFORMATION ET CANDIDATURE

Veuillez télécharger votre candidature avant le 22 mars 2020 avec les documents suivants via le bouton ‚Postuler maintenant‘ ci-dessous:

  • Curriculum vitae;
  • Lettre de motivation expliquant pourquoi ce poste correspond le mieux à votre développement personnel, à votre carrière et pourquoi vous êtes le mieux placé pour notre groupe de recherche;
  • Listes de notes MSc.

Étant donné que seuls trois documents peuvent être téléchargés, veuillez combiner les documents si nécessaire.
Pour plus d’informations, veuillez contacter Prof.dr.ir. Piet M. Lugt ( pmlugt@utwente.nl
ou piet.lugt@skf.com )
Le début du projet est le plus tôt possible Nous invitons également les candidatures des candidats qui espèrent obtenir leur diplôme prochainement.

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