Thèse optimisation topologique et incertitudes dans la conception d'un anneau de rétention H/F

Description de l'offre

Les turbines à gaz aéronautiques, et en particulier les turbines pour hélicoptères, sont conçues avec des blindages dimensionnés pour contenir les débris consécutifs à la rupture éventuelle d'un profil aérodynamique (ou pales) de rotor.
L'objet de cette thèse est de développer des méthodes d'optimisation appliquées à la réduction de la masse de ces blindages intégrés au cœur des turbines d'hélicoptères via des méthodes issues de l'optimisation topologique et adaptées à la fabrication additive.

Ces méthodes seront appliquées à des modèles numériques (formulaires, éléments-finis) pour une meilleure prise en compte des incertitudes concernant les propriétés matériaux, la trajectoire des débris, la variabilité de la géométrie fabriquée, etc. dans le but de définir des concepts de blindages plus performants et plus légers.

Les modèles mécaniques seront issus de travaux disponibles à Safran Helicopter Engines : approches analytiques, modèles éléments-finis appliqués à des turbines à gaz existantes et ayant fait l'objet d'essais de rétention de pales.
Les méthodes à développer puis déployer s'appuieront sur les approches de lignes de niveaux pour décrire les frontières des domaines, des coefficients homogénéisés pour décrire les microstructures rendues possibles par la fabrication additive. En plus de ces méthodes, les aspects aléatoires inhérents au problème et leurs effets seront considérés.

Le résultat est un démonstrateur de concepts de chaîne d'optimisation robuste – incertitudes appliquée à la rétention de débris de pales de turbine à gaz et industrialisable à terme.

Activités :

·  - Fournir une synthèse bibliographique décrivant l'état de l'art;
·  - S'approprier les critères existants de dimensionnement / rétention;
·  - Prendre en main les modèles mécaniques (matériaux, chargements, solveur…) fournis par Safran Helicopter Engines;
·  - Choix en concertation avec UPPA et Safran HE des modèles et critères de réussite des expériences;
·  - Développer une approche de type optimisation de forme, et intégrer de nouveaux développements centrés sur les aspects robustes (intégration des dispersions dans la performance);
·  - Mettre en place du démonstrateur développé dans l'environnement Safran Helicopter Engines.

Complementary description

Le candidat aura l'opportunité durant la thèse d'appréhender, en plus des compétences académiques du laboratoire d'accueil, un large spectre des métiers de l'ingénierie et de la recherche industrielle : bureau d'étude mécanique, méthodes et mathématiques, fabrication additive.

Safran is an international high-technology group, operating in the aviation (propulsion, equipment and interiors), defense and space markets. Its core purpose is to contribute to a safer, more sustainable world, where air transport is more environmentally friendly, comfortable and accessible. Safran has a global presence, with 81,000 employees and holds, alone or in partnership, world or European leadership positions in its core markets. Safran undertakes research and development programs to maintain the environmental priorities of its R&T and Innovation roadmap.

Safran is featured on the "Happy at work" rankings. The Group places fourth on the Capital ranking for best employers in France.

Safran Helicopter Engines is the world's leading manufacturer of helicopter engines, with more than 75,000 produced since being founded. It offers the widest range of helicopter turboshafts in the world and has more than 2,500 customers in 155 countries.

Profil recherché

Job requirements

Vous êtes jeune diplômé/e de formation ingénieur mécanique avec une appétence pour l'optimisation, les statistiques et la modélisation mathématique.
Un stage effectué dans le domaine du calcul scientifique serait apprécié.

Specificity of the job

Le laboratoire partenaire sera le Laboratoire de Mathématiques et Applications de Pau (LMAP) dépendant de l'Université de Pau Pays de l'Adour (UPPA).

Company information

Safran Helicopter Engines

Safran is an international high-technology group, operating in the aviation (propulsion, equipment and interiors), defense and space markets. Its core purpose is to contribute to a safer, more sustainable world, where air transport is more environmentally friendly, comfortable and accessible. Safran has a global presence, with 81,000 employees and holds, alone or in partnership, world or European leadership positions in its core markets. Safran undertakes research and development programs to maintain the environmental priorities of its R&T and Innovation roadmap.

Safran is featured on the "Happy at work" rankings. The Group places fourth on the Capital ranking for best employers in France.

Safran Helicopter Engines is the world's leading manufacturer of helicopter engines, with more than 75,000 produced since being founded. It offers the widest range of helicopter turboshafts in the world and has more than 2,500 customers in 155 countries.