Stage M2 - Caractérisation par Emission Acoustique de l’endommagement de réservoirs en composite carbone résine polymère pour le stockage et le transport de l’hydrogène gazeux

École sous tutelle du ministère de l’économie, des finances et de la souveraineté industrielle et numérique, IMT Nord Europe est née en 2017 de la fusion de Télécom Lille et de l’École des Mines de Douai. Elle compte aujourd’hui parmi les plus Grandes Écoles d’ingénieurs au Nord de Paris avec plus 2200 élèves, dont un quart d’apprentis, plus de 600 diplômés par an et un réseau de 15 000 diplômés. Elle fait partie de l’Institut Mines Télécom, premier groupe public de Grandes Écoles d’ingénieurs et de management de France, et est partenaire de l’université de Lille.

IMT Nord Europe a 3 missions principales : former des ingénieurs responsables aptes à résoudre les grandes problématiques du XXIème siècle ; mener des recherches débouchant sur des innovations à haute valeur ajoutée ; soutenir le développement des territoires notamment en facilitant l’innovation et les créations d’entreprises. Son objectif est de former les ingénieurs de demain, maîtrisant à la fois les technologies numériques et les savoir-faire industriels. Idéalement située au carrefour de l’Europe, à 1 heure de Paris, 30 minutes de Bruxelles et 1H30 de Londres, IMT Nord Europe a l’ambition de devenir un acteur majeur des grandes transformations industrielles, numériques et environnementales du XXIème siècle en combinant, tant dans ses enseignements et que dans sa recherche, les sciences de l’ingénieur et les technologies du digital.

Localisée sur 2 sites principaux d’enseignement et de recherche, à Lille et à Douai, IMT Nord Europe s’appuie sur plus de 20 000 m² de laboratoire pour développer un enseignement de haut niveau et une recherche d’excellence dans les trois domaines « Systèmes Numériques », « Energie Environnement » et « Matériaux et Procédés ».

Pour plus de détails, consulter le site internet de l’École : www.imt-nord-europe.fr

Le poste est à pourvoir au sein Centre d’Enseignement, de Recherche et d’Innovation Matériaux Procédés (CERI MP). Ce dernier mène des activités de recherche, d’enseignement et développement portant sur (i) les Technologies & Matériaux Avancés, (ii) l’Economie Circulaire et les Eco Matériaux, et (iii) la Mécanique & Méthodes Numériques appliquées aux matériaux et aux procédés.

Sujet de stage :

Le stockage d’énergie est un enjeu stratégique clé pour le développement des technologies et systèmes durables. L’hydrogène gazeux est une solution prometteuse pour le stockage massif et flexible d’énergie, en particulier dans le cadre des systèmes intégrés d’énergies renouvelables. L’hydrogène peut être produit par électrolyse à partir de sources renouvelables, stocké à haute pression et utilisé ultérieurement comme vecteur énergétique dans diverses applications, notamment les piles à combustible pour la mobilité. Toutefois, plusieurs problématiques restent à surmonter pour maximiser la performance et la sécurité des réservoirs de transport et de stockage de l’hydrogène gazeux sous hautes pressions.

Les matériaux composites en fibres de carbone et matrice polymère (thermodurcissable ou thermoplastique) représentent une alternative particulièrement intéressante aux métaux pour la fabrication de pièces structurelles à haute résistance mécanique, telles que les réservoirs de stockage d’hydrogène gazeux (H₂). Ces composites offrent de nombreux avantages : légèreté, résistance mécanique et durabilité accrue. Cependant, leur fabrication et leur comportement mécanique sous pression représentent encore des verrous technologique et scientifique à résoudre. En effet, le procédé de fabrication par enroulement filamentaire peut générer des défauts (glissement de fibres, porosités, zones sèches, etc.) qui, certainement, impacteront la résistance mécanique et la durée de vie en fatigue des réservoirs. Sous sollicitation mécanique (pression pour les réservoirs) statique et/ou cyclique, différents mécanismes d’endommagement (ruptures matricielles, décohésion fibre-matrice, délaminage, ruptures des fibres) se créent au sein du matériau, en fonction du niveau de chargement et/ou du nombre de cycle en fatigue. Ces mécanismes d’endommagement s’amorceraient et se développeraient, préférentiellement, dans les zones de concentration des défauts de fabrication.

Pour établir des liens entre les endommagements sous sollicitation mécanique et les défauts de fabrication, on se propose d’utiliser la technique d’Emission Acoustique pour principalement deux objectifs :

1 - Détection et caractérisation des endommagements du matériau (identification des signatures acoustiques des différents mécanismes).

2 - Localisation des évènements acoustiques, donc des endommagements générés dans les réservoirs sous pression.

Ce sujet de stage s’inscrit dans le cadre de travaux R&D d’un projet collaboratif coordonné par une entreprise dans le cadre du PIA4

Le sujet de stage conviendrait à un/une candidat/candidate niveau bac+5 préparant un master ou un diplôme d’ingénieur dans les spécialités suivantes : mécanique des matériaux, sciences des matériaux, contrôle non destructif, … Il/Elle devra disposer de solides connaissances en matériaux composites et en traitement du signal.

Le poste est à pourvoir dès que possible pour une durée de 5 à 6 mois.

Renseignements et modalités de dépôt de candidature :

Pour tout renseignement sur le poste, merci de vous adresser à Salim CHAKI, Professeur, salim.chaki@imt-nord-europe.fr; Tél. 03 27 71 23 51

Pour tout renseignement administratif, merci de vous adresser à la Direction des Ressources Humaines : jobs@imt-nord-europe.fr  

Cet emploi est proposé en mobilité pour un fonctionnaire ou bien sous forme de contractuel de droit public.

Par ailleurs, le poste peut être aménagé pour une personne en situation de handicap.