Caractérisation expérimentale et modélisation numérique de matériaux composites renforcés par des fibres d’écorce de sycomore

Proposition de Stage de PFE / M2 2024
Laboratoire d’accueil : Matériaux et Ingénierie Mécanique (MATIM UR 3689) — Reims
Durée : 5 à 6 mois à compter de février 2024.
Indemnité de stage : 4,35 € par heure de présence active (environ 650 €/mois)
Comment candidater : Les candidats intéressés doivent soumettre une lettre de motivation, un curriculum vitae et les relevés de notes M1 & M2 à Boussad ABBES (boussad.abbes@univ-reims.fr)
Sujet :
Les composites renforcés de fibres végétales sont de plus en plus utilisés dans de nombreux domaines industriels, tels que l’automobile, le bâtiment et l’aéronautique grâce à leurs avantages environnementaux et économiques et leurs propriétés mécaniques spécifiques élevées. Une utilisation accrue de ces composites de nouvelle génération entraînera une réduction des émissions de gaz à effet de serre et de l’empreinte carbone. Cependant, le contrôle et l’amélioration des propriétés mécaniques de ces composites présentent d’énormes défis. L’établissement de modèles appropriés pour ces matériaux permettra de réduire considérablement les délais de conception. Les constructeurs automobiles sont constamment à la recherche de nouvelles fibres végétales pour les systèmes intérieurs des véhicules, tels que les dossiers de sièges, les pare-chocs, les tableaux de bord, les doublures de camions, les revêtements de sol, les garde-corps, les fenêtres et les boîtiers.

Ce stage vise à étudier les propriétés mécaniques des composites renforcés de fibres d’écorce de sycomore et à proposer une modélisation du comportement mécanique adaptée pour d’éventuelles applications dans les systèmes intérieurs des véhicules. Les fibres d’écorce de sycomore seront fournies par nos partenaires de l’Université de Danang (Vietnam). L’arbre de sycomore est considéré comme un symbole de l’île Cham (Vietnam). Sur l’île, de nombreux sycomores poussent uniquement sur les falaises de haute montagne. Pendant des siècles, les artisans ont utilisé les fibres d’écorce de sycomore pour tisser des paniers, des cordes et des hamacs.

Au cours du stage des éprouvettes seront fabriquées à partir de composites unidirectionnels de fibres d’écorce de sycomore et de résine thermodurcissable via un processus d’infusion sous vide. Des essais de traction et de flexion seront ensuite réalisés pour caractériser les matériaux fabriqués. Pour prédire le comportement mécaniques des composites ainsi fabriqués, un modèle multi-échelle aux éléments finis sera mis en place : une analyse micro-échelle pour prédire les propriétés d’un volume élémentaire représentatif sera d’abord réalisée, suivi d’une analyse macro-échelle pour prédire le comportement des composites stratifiés.