Thèses en cours

Date Nom Ecole doctorale Description
02/12/2024 JAUBERT Clément ENSAM Aix

Morphologie des joints soudés en soudage TIG orbital d’aciers inoxydables austénitiques avec métal d’apport, cas de la première passe et influence des compositions chimiques

Le soudage TIG (Tungsten Inert Gas) orbital avec métal d’apport permet de réaliser le soudage de tuyauteries de grands diamètres et d’épaisseurs importantes en atelier ou sur chantier dans de nombreux secteurs tel que le nucléaire, chimie, pétrochimie. Cette étude se focalisera sur le soudage mécanisé TIG orbital à tête ouverte sur des aciers inoxydables austénitiques de types 304L et 316L avec des métaux d’apport austénitiques de mêmes nuances. Cette étude se concentrera sur la réalisation de la première passe qui requiert un contrôle précis de la géométrie pour éviter tout risque d’excès de pénétration voire de percement. Cette géométrie doit être la plus constante tout au long du processus de soudage malgré les variabilités possible au niveau de la composition des matériaux, la pesanteur, les tolérances sur l’accostage et les dimensions des chanfreins.

Directeur de thèse : Laurent BARRALLIER - Encadrant : Nicolas CONIGLIO

02/12/2024 ROQUES Quentin ENSAM Aix

Optimisation de la microstructure de couches nitrurées d'aciers cémentés

L'objectifs de ces travaux de thése est d'approfondir la métallurgie des couches nitrurées d'aciers cémentés afin d'optimiser, les cinétiques de nitruration, les microstructures des surfaces traitées et les propriétés mécaniques associées. C'est à dire durcissement, contraintes résiduelles de compression et fatigue de contact.

Directeur de thèse : Laurent BARRALLIER - Encadrant : Sébastien JEGOU

04/11/2024 GREKOBI Chloé ENSAM Aix

Caractérisation in situ du couplage chimico-mécanique de cellules photovoltaïques CIGS/perovskite

Mené dans le cadre du projet MINOTAURE, cette thèse a pour objectif d’analyser les mécanismes de dégradation des cellules photovoltaïques en étudiant l'influence des états de stress mécanique et du couplage chimique. En visant à mieux comprendre l'impact de ces facteurs de dégradation sur la performance des cellules, ce travail de thèse cherche à identifier des solutions pour limiter leur effet négatif. Cette thèse se focalise notamment sur la compréhension du couplage chimico-mécanique, ainsi qu'à l’étude des champs mécaniques et des contraintes résiduelles qui apparaissent dans les cellules à différents stades de vieillissement.

Directeur de thèse : Laurent BARRALLIER - Encadrant Mohamed Fares SLIM

01/10/2024 HABIBI Mohamed Mehdi ENSAM Aix

Modélisation thermomécanique de la solidification du silicium à l'échelle du grain au lingot pour les cellules solaires photovoltaïques

La thèse porte sur la modélisation thermomécanique de la solidification du silicium pour les cellules photovoltaïques. Elle vise à étudier et prédire la formation de défauts structurels (dislocations, sous-grains) et les déformations cristallines du silicium, en tenant compte des effets thermiques, des contraintes résiduelles et des interactions avec les impuretés. L'objectif est d'améliorer la qualité des lingots de silicium afin d'augmenter le rendement des cellules photovoltaïques.

Directeur de thèse : Laurent BARRALLIER - Encadrant Dorian DEPRIESTER

02/09/2024 AUDARD Jules ENSAM Lille

Evolution de la microstructure et cinétiques de transformations de phases dans un acier à outils lors du revenu : effet du molybdène et du vanadium.

En collaboration avec Industeel, filiale d’ArcelorMittal, l’objectif de cette thèse est de comprendre et de rationaliser les mécanismes de transformation de phases ayant lieu lors du revenu et les propriétés résultantes en fonction des paramètres suivants :

• chimie de l’acier, en particulier l’effet de la teneur en molybdène et vanadium

• vitesse de trempe et donc microstructure initiale avant revenu

• conditions du revenu (vitesse de chauffage, température, temps de maintien isotherme, vitesse de refroidissement)

Directeur de thèse : Myriam DUMONT- Encadrants : Mohamed-Farès SLIM et Moukrane DEHMAS

01/03/2024 GAO Jinhan ENSAM Aix

Architecture de fabrication pour la résilience et la durabilité

Ce travail de doctorat fait partie du programme Horizon EU/ MARS (Manufacturing Architecture for Resilience and Sustainability). L'objectif principal est le développement d'un modèle de plateformisation pour la fabrication distribuée. Ce modèle sera chargé de coordonner l'ordonnancement et la planification des tâches de fabrication sur un réseau géographiquement distribué de plateformes de fabrication, dans le but ultime de réduire les ruptures de la chaîne d'approvisionnement et de rendre l’appareil de production plus durable.

 

Directeur de thèse : Pr Mohamed EL MANSORI - Encadrants : Ricardo KNOBLAUCH et José MARTINEZ LASTRA

01/03/2023 RAO Ajay-Kumar Jagannatha ENSAM - Lille

Effets de la pré-déformation sur la cinétique de précipitation à l'origine du vieillissement magnétique dans les aciers Fe-Si

Pour répondre aux impératifs de réduction d'énergie, un des grands défis repose sur la réduction des pertes magnétiques dans les machines électriques. Ce projet vise à modéliser et réduire les pertes fer dues au vieillissement magnétique, phénomène de dégradation des propriétés magnétiques des aciers doux dans les moteurs en utilisation. L'originalité du projet repose sur une meilleure compréhension des mécanismes physiques associés au vieillissement, notamment la précipitation de carbures en présence d'une pré-déformation. Méthodologiquement, une approche de caractérisation de la précipitation associée à une modélisation sera développée sur la base de données expérimentales obtenues dans des conditions typiques de mise en oeuvre et d'utilisation. La robustesse du modèle sera validée sur différentes nuances d'aciers électriques utilisés dans les moteurs industriels et les véhicules électriques.

 

Directeur de thèse : Pr Myriam DUMONT - Encadrants : Pr Laurent BARRALLIER et Stéphane CLENET

15/01/2023 GHOSH Sourish ENSAM - Aix

Etude de la métrologie augmentée par l'IA pour la fabrication intelligente

Dans l'industrie manufacturière traditionnelle, la métrologie est un élément essentiel pour sanctionner la qualité en bout de chaîne de production. L'innovation dans le concept de fabrication intelligente conduit à un repositionnement de la métrologie qui devient proactive au cœur même de la production pour fabriquer dès le départ une première pièce conforme. L'objet de cette thèse est de développer des capteurs intelligents dans le domaine de la mesure confocale chromatique. Il s'agit de proposer une approche méthodologique pour le développement de capteurs chromatiques embarqués avec des algorithmes d'apprentissage automatique dans un temps déterministe pour des conditions de détection de contrôle proactif.

Directeur de thèse : Pr Mohamed EL MANSORI - Encadrant : Ricardo KNOBLAUCH

28/10/2022 Fabien DANCOISNE ENSAM - Lille

Caractérisation et modélisation du vieillissement des matériaux ferromagnétiques pour la réduction des pertes Fer

Le « vieillissement magnétique » fait référence à la dégradation en service des propriétés magnétiques, en particulier les pertes fer, des aciers électriques soumis à une température modérée. Ce phénomène est dû à la précipitation de carbures ou de nitrures à basses températures (inférieures à 200 °C), qui correspondent à des températures de fonctionnement rencontrées au sein des machines électriques. L'objectif de la thèse est donc de développer un modèle multi-physique basé sur des considérations allant des échelles microscopiques à macroscopiques des mécanismes de vieillissement des aciers électriques et leurs conséquences sur les pertes fer. Intégré au processus de conception, il permettra d’améliorer la prédiction des pertes conduisant à des machines électriques plus performantes et plus robustes en limitant les échauffements excessifs. Cette thèse permettra d’adresser un verrou scientifique amont clé et constitue à ce titre un véritable ressourcement scientifique ouvrant de nouvelles voies de recherche aval avec des industriels en partenariat avec le L2EP et le MSMP.

Directeur de thèse : Pr Myriam DUMONT

18/10/2022 Patricia RAZAFIMAHEFA ENSAM - Aix

Prédiction des paramètres de nitruration, modélisation phénoménologique et intelligence artificielle

De nos jours, les conditions en service des composants mécaniques sont de plus en plus drastiques et sévères, exigeant des tenues en service sans cesse plus importantes. Dans le cas de l'optimisation des traitements de surface, la réduction des dimensions et de la masse des pièces se trouvent être critiques et industriellement stratégiques. La nitruration est un traitement thermochimique de la surface des aciers entraînant, par diffusion d'azote, une forte augmentation des propriétés mécaniques superficielles telles que la résistance à la fatigue, à l'usure, à la fissuration (ténacité). Il s'agit du traitement phare des pièces mécaniques destinées aux transmissions de puissance notamment dans les domaines de pointe tels que l'aéronautique ou les sports mécaniques. La mise en oeuvre du procédé combinée aux acquis scientifiques permet une maitrise de celui-ci afin de proposer des cycles de traitement optimisés.

Directeur de thèse : Pr Laurent Barrallier  -  Encadrant : Sébastien Jégou

15/10/2022 QIN Zehao ENSAM Châlons

Etude du comportement en fatigue traction-compression de l'acier H13 obtenu par fusion laser sur lit de poudre en préchauffage faible/élevé du substrat

En raison de sa haute résistance mécanique, sa dureté élevée et sa résistance à l'usure, l'acier H13 est considéré comme un bon candidat pour la fabrication de moules. Récemment, le processus de fusion sélective par laser (SLM - Selective Laser Melting) a été utilisé pour la fabrication de moules aux formes géométriques complexes intégrant des circuits de refroidissement de conformal cooling. Cependant, la microstructure hétérogène induite par la condition de solidification à l'équilibre uniforme induit également une hétérogénéité des performances mécaniques intrinsèques, en particulier le comportement en fatigue dynamique. Dans ce projet, le comportement à la fatigue mécanique de l'acier H13 élaboré par SLM sera étudié en se concentrant sur les défauts et la structure multi-échelle.

Directeur de thèse : Nan KANG – Encadrant : Mohamed EL MANSORI

15/10/2022 ZONG Huajing ENSAM Châlons

Étude sur la microstructure, les propriétés mécaniques et tribologiques de l'acier H13 traité par fusion sur lit de poudre laser avec contrôle thermique in situ

Le procédé de fabrication additive par fusion laser sur lit de poudre (LPBF) permet de former intégralement des pièces métalliques géométriquement complexes et hautement performantes, ce qui suscite un large intérêt, notamment dans l'industrie du moule. L’apparition du LPBF rend possible la conception et la production de systèmes complexes de canaux de refroidissement conformes dans les moules en acier à outils (acier H13). Le taux de refroidissement élevé dans le procédé LPBF entraîne une microstructure fine, une sous-structure cellulaire et une densité de dislocations élevée, qui contribuent à la résistance des aciers à outils fabriqués par LPBF. La technologie de dépôt couche par couche utilisée dans le LPBF génère des cycles thermiques répétés, induisant des transformations de phase et des comportements de précipitation. Les différentes microstructures formées confèrent aux aciers à outils fabriqués par LPBF des propriétés uniques. Par conséquent, il est nécessaire d'étudier l'évolution microstructurale au cours du procédé LPBF et d'évaluer les propriétés des aciers à outils fabriqués par LPBF en vue de leur conception et de leur application ultérieure.

Directeur de thèse : Mohamed EL MANSORI – Encadrant Nan KANG

01/04/2022 Nour-Eddine LAADEL ENSAM - Aix

Développement de solutions céramiques innovantesde stockage et de transport pour l'hydrogène

L'objectif du projet est de développer des solutions céramiques avancées pour le stockage de l'hydrogène et les infrastructures de transport. Il se concentre sur les technologies haute pression (hydrogène gazeux) et cryogénique (hydrogène liquide) en raison de leur maturité technique et de leur large utilisation par différentes applications tertiaires et industrielles. Le développement des solutions ciblées (par exemple, revêtements céramiques, composite à matrice céramique) sera mené sur la base de l'analyse de l'interaction matériau-élaboration et processus de fabrication, car ce sont les principaux composants responsables des propriétés et des fonctions du produit final. . L'approche proposée permet de définir les propriétés fonctionnelles optimales, et donc d'avoir un produit final viable, efficace et compétitif.

Directeur de thèse : Pr Mohamed EL MANSORI

02/11/2021 Flavien DELARBRE ENSAM-Aix

 "On the kinetics of oxidizing and nitriding applied to grain-oriented electrical steels "(partenariat avec thyssenkrupp Electrical Steel)

Directeur de Thèse : Pr Laurent Barrallier  -  Encadrant : Sébastien Jégou

15/07/2021 Célia CUENOT ENSAM- Lille

Elaboration de pièces aéronautiques composites à matrices thermoplastiques hautes performances par un procédé hors autoclave intelligent

Directeur de These : M. El Mansori - Co-Encadrant : Marc Legrand