Postée il y a 5 jours
Description de l'emploi :
Airbus Commercial Aircraft recherche un PhD/CIFRE (f/h) pour rejoindre son équipe Foudre Effets Directs et risques Électromagnétiques, localisée à Toulouse, France.
Contexte
Plusieurs fonctions électriques assurées par une structure avion métallique ne sont plus directement avec une structure CFRP (Carbon Fiber Reinforced Polymer). Un ensemble de conducteurs métalliques appelés ESN (Electrical Structural Network) ou MBN (Metallic Bonding Network) ont été conçus et intégrés sur le dernier avion composite (A350) pour compenser les faibles performances électriques a priori du CFRP. Les premières fonctions électriques concernent les courants fonctionnels (courant de retour d'alimentation, ou courant de retour de signal, ou courant de fuite) ainsi que les courants non fonctionnels en cas de défaut électrique (par exemple). Les courants fonctionnels sont par essence permanents et existent en mode normal de fonctionnement des systèmes. Les courants non fonctionnels en cas de défaut électrique (courts-circuits) sont de nature non permanente puisqu'ils sont détectés/éliminés par des dispositifs de prévention des courts-circuits (par exemple un « disjoncteur »).
Les efforts sur les technologies de distribution électrique, et les technologies de prévention des courts-circuits (« Disjoncteur hyper rapide »), permettent de réduire la charge globale de courant qui serait injectée dans la structure carbone. Les programmes de recherche ont pour objectif l'optimisation, voire la suppression, du MBN dont l'empreinte industrielle sur le produit est importante. Cependant, un obstacle important réside dans la connaissance de la capacité d’une jonction CFRP à accepter une certaine quantité de courant, de manière permanente ou accidentelle (en cas de défaut électrique).
Les concepts « MBN free » / « No-MBN » rendent nécessaire de comprendre l’effet d’une circulation de courant dans ces jonctions sur une longue période de temps, ou associé à de courts événements transitoires pour comprendre les effets d’inactivation possibles sur les propriétés mécaniques et l’éventuelle accumulation de micro défauts [Hart-Smith L. J.]. Idéalement, au-delà des résultats d'une approche empirique, un modèle physique des phénomènes physiques en jeu permettant d'anticiper les performances constituerait une avancée significative.
Les objectifs de la recherche et du doctorat sont les suivants :
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Comprendre l'interaction du CFRP avec une contrainte électrique,
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Fournir les lois de réduction de la limite d’endurance permettant les concepts de distribution électrique « MBN free », éventuellement associés à certains modèles de dimensionnement,
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Ouvrir la voie à une méthodologie permettant de certifier ces concepts sans avoir à tester toutes les configurations de jonctions.
La compréhension de l'interaction entre la circulation du courant électrique et le CFRP (aspects de vieillissement et facteurs de réduction des propriétés mécaniques avec une capacité de prédiction) est de nature académique. La physique de l’interaction et ses implications mécaniques correspondent à un laboratoire universitaire de mécanique.
La thèse contribue à la fonctionnalisation de la structure carbone pour les fonctions électriques. Cela correspond à l’électrification et à l’optimisation de la distribution/installation électrique. La compréhension de l'injection et de la circulation du courant dans la structure carbone et la détermination (avec une capacité de prédiction) des amplitudes de courant admissibles aux jonctions sont des facteurs cruciaux. C’est l’objectif du doctorat.
La « fonctionnalisation » de la structure, c’est-à-dire permettre davantage de fonctions électriques pour la structure, est un défi industriel qui nécessite des connaissances techniques sur l’interaction électrique/mécanique de la structure carbone. Ceci est valable pour les jonctions/assemblages que nous connaissons aujourd'hui, mais également sur des schémas et matériaux différents/innovants.
Objectifs
Dans le cadre de cette thèse intitulée « Résistance résiduelle et dimensionnement des assemblages composites aéronautiques exposés aux courants électriques »
Nous proposons les activités suivantes :
Phase 1 : Etat de l'art et définition d'une stratégie de tests et de modélisation associée.
L'objectif essentiel de cette première phase est d'identifier les mécanismes potentiels de défaillance, ou de vieillissement, qu'une circulation de courant électrique pourrait soit générer, soit accélérer. Les différents défauts de fabrication ou micro-défauts, acceptables du point de vue mécanique, doivent également être compris pour déterminer si un stimulus électrique pourrait éventuellement favoriser une évolution néfaste. Cette analyse s’accompagne de la détermination des critères globaux de validation requis pour l’évaluation de la résistance résiduelle et des propriétés mécaniques.
Phase 2: Campagne expérimentale exploratoire.
L'objectif global étant – idéalement – de déterminer les facteurs de réduction des propriétés mécanique, une fois compris les mécanismes potentiels de défaillance (ou d'aggravation), certains extrêmes devront être explorés pour obtenir des dommages, ou obtenir des changements dans les échantillons avant/après application du stimulus de courant électrique.
Phase 3: Analyse détaillée et compréhension des mécanismes de défaillance.
L'objectif sera de développer des modèles simples de valeurs admissibles avec des facteurs électriques comme données d’entrée, en plus des caractéristiques des fixations (par exemple, la taille des trous). Ce serait confirmer/infirmer les aspects thermiques comme seule « passerelle » entre les grandeurs électriques et la résistance mécanique résiduelle.
Si toutefois certaines dégradations/dommages sont nouveaux ou singuliers, les activités ultérieures se concentreront sur la compréhension de ces nouveaux mécanismes de défaillance.
À quoi pouvez-vous vous attendre ?
Au sein d'Airbus, vous rejoindrez l'équipe Foudre Effets Directs et risques Électromagnétique, qui est une équipe d'ingénieurs hautement spécialisés et multiculturels travaillant dans 4 pays européens. L'équipe contribue à tous les programmes avions et à toutes les phases de développement, de la R&T et du concept, en passant par le développement et la certification, jusqu'au support en service de la flotte aérienne dans les domaines des effets directs de la foudre, des décharges électrostatiques et de la métallisation électrique.
Votre carte d'embarquement
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Un master en ingénierie aéronautique, en génie mécanique, en génie électrique ou similaire
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Une connaissance approfondie des mécanismes d'endommagement et des contraintes dans les matériaux composites (CFRP), et une compréhension de la distribution électrique
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Expérience du logiciel ABAQUS pour la modélisation et l'analyse
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Expérience des tests de caractérisation mécanique
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Niveau de négociation en anglais
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La connaissance du français serait un plus
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Vous êtes reconnu comme un membre d'équipe avec d'excellentes capacités de communication et vous êtes centré sur le client
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Désir d'apprendre et d'évoluer continuellement sur le plan personnel et technique
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Capacité d'analyse, curiosité et intérêt pour l'ingénierie électrique
Cet emploi exige une connaissance des risques de conformité potentiels et un engagement à agir avec intégrité, comme base de la réussite, de la réputation et de la croissance durable de la société.
Unité légale :
Airbus Operations SAS
Type de contrat :
CDD-------
Classe Emploi (France): Classe F11
Niveau d'expérience :
Débutant
Famille d'emplois :
Elec.Electron.&Electromag,Optique&Optron
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