Post-doctorant.e : "Simulation numérique 3D de l'infusion de composites à fibres naturelles"

Ce post-doctorat s’inscrit dans le cadre du projet ANR PRME LINEN (Experimental and Numerical Characterisation of Flax Composite Manufacturing by Liquid Infusion: From Local Phenomena to Induced Properties), auquel participent plusieurs chercheurs de l’École des Mines de Saint-Étienne, avec pour objectif d’étudier l’élaboration de pièces structurales en matériaux composites à base de fibres de lin.Ce post-doctorat, d’une durée de 12 mois est proposé pour développer la modélisation numérique de l’infusion de résine dans des préformes composites à fibres de lin. L’objectif est d’étudier, à l’échelle mésoscopique, l’influence de l’organisation anisotrope et hétérogène des torons de fibres sur l’écoulement de la résine. Le projet s’appuiera sur des simulations 3D par éléments finis, reposant sur un couplage Stokes-Darcy et la prise en compte d’un tenseur de perméabilité orthotrope. Une attention particulière sera portée à l’influence des variations locales de la fraction volumique de fibres sur la perméabilité, les chemins préférentiels d’écoulement et les effets capillaires. Les simulations seront réalisées avec le code éléments finis Cœur (https://gitlab.emse.fr/bruchon/Coeur), en s’appuyant sur la bibliothèque PETSc et des solveurs itératifs préconditionnés adaptés aux problèmes de grande taille. Dans un premier temps, des architectures idéalisées de type unidirectionnel, quasi-unidirectionnel et tissé seront étudiées à l’aide d’une représentation par Level-Set. Dans un second temps, lorsque cela sera possible, des mésostructures réalistes seront reconstruites à partir d’images µ-CT.Le post-doctorant.e contribuera également au développement et à la validation de la stratégie numérique et travaillera en interaction étroite avec les travaux expérimentaux et numériques des autres tâches du projet.