Le LOPFA recrute - offre 2

Optimisation du fraisage de structure mince en aluminium pour des performances élevées en fatigue

📢 Vous êtes intéressé·e par les matériaux, la fabrication additive, les traitements de surface et la fatigue des alliages de titane ? Cette maîtrise pourrait être pour vous !

Programme d’études visé :
– Maîtrise avec mémoire
– Maîtrise avec projet

Financement :
Disponible

À propos du projet

Le fraisage mécanique permet la fabrication de composants d’aéronefs avec des formes géométriques compliquées. L’un des principaux défis techniques est que le fraisage mécanique peut générer des contraintes résiduelles en traction ainsi que d’autres modifications de l’intégrité de surface susceptibles de réduire les performances en fatigue. Le projet vise donc à identifier des conditions d’usinage permettant de minimiser les contraintes résiduelles en traction ou de favoriser un état de contraintes résiduelles compressives bénéfique tout en maintenant les requis pour les applications aéronautiques.

La personne sélectionnée travaillera au sein d’une équipe de recherche collaborative réunissant un industriel, le groupe de recherche LOPFA de l’École de technologie supérieure (ÉTS), ainsi que Polytechnique Montréal. Le projet combinera des essais d’usinage réalisés en contexte industriel et sur banc d’essai, des techniques avancées de caractérisation et des essais de fatigue, offrant ainsi une expérience directe sur une problématique réelle de fabrication aéronautique.

Les travaux comprendront le développement et l’analyse d’essais d’usinage sur des éprouvettes en aluminium 2024-T3 représentatives de composants d’aéronefs. Une attention particulière sera portée à la géométrie des outils de coupe, aux trajectoires d’outil, aux paramètres d’usinage ainsi qu’aux conditions d’usinage à sec et avec lubrification. La personne étudiante contribuera à établir les relations entre les conditions d’usinage, l’état des contraintes résiduelles, l’intégrité de surface et la durée de vie en fatigue.

Principales activités de recherche

Analyser les résultats, préparer des rapports techniques et présenter les résultats lors de réunions avec les partenaires universitaires et industriels.

Réaliser une revue de la littérature sur les contraintes résiduelles induites par l’usinage et l’intégrité de surface des alliages d’aluminium.

Contribuer à la conception d’un plan d’expériences (DOE) portant sur les paramètres d’usinage et les caractéristiques des outils de coupe.

Analyser les éprouvettes usinées, les copeaux et les arêtes des outils de coupe à l’aide de la microscopie optique et de la microscopie électronique à balayage (MEB).

Développer et appliquer une méthodologie précise de mesure des contraintes résiduelles par diffraction des rayons X (DRX), incluant un système robotisé avancé de DRX et la numérisation 3D pour les surfaces courbes.

Réaliser et interpréter des essais de fatigue afin de corréler les profils de contraintes résiduelles avec les performances en fatigue.

🌎 Les travaux pourront être valorisés par une participation à une conférence internationale à l’étranger.

Domaine de recherche

• Développement durable, économie circulaire et enjeux environnementaux
• Matériaux innovants et fabrication avancée
• Aéronautique et aérospatiale

Connaissances et compétences requises

Les personnes titulaires d’un baccalauréat en génie mécanique, en génie des matériaux ou dans un domaine connexe, et démontrant un intérêt pour la recherche appliquée, sont encouragées à soumettre leur candidature.

Fort intérêt pour l’usinage, l’intégrité de surface, les contraintes résiduelles, la fatigue ainsi que le comportement mécanique des matériaux métalliques.

Familiarité avec le travail en laboratoire, la préparation d’échantillons, la métallographie et les bonnes pratiques de sécurité expérimentale.

Des connaissances ou une expérience en caractérisation des matériaux métalliques à l’aide de techniques telles que la diffraction des rayons X (DRX), la microscopie optique et la microscopie électronique à balayage (MEB) constituent un atout.
Des connaissances ou une expérience en analyse numérique, en analyse de données, en statistiques et/ou en traitement d’images sont souhaitables.
La maîtrise de MATLAB et/ou Python pour l’analyse de données et la modélisation numérique du comportement mécanique des matériaux métalliques et composites est souhaitable.

Capacité à travailler de façon autonome et collaborative dans un environnement multidisciplinaire universitaire–industriel, avec de bonnes aptitudes en communication technique et en rédaction scientifique. La maîtrise de l’anglais est un atout.

Comment postuler ?

Les candidatures doivent inclure :

📄 un curriculum vitae à jour ;
✉️ une lettre de motivation ;
📚 un relevé de notes récent.

Personne à contacter

philippe.bocher@etsmtl.ca

Équité, diversité, inclusion

Nous encourageons les candidatures de personnes de tous horizons et accordons une grande importance à la représentation de groupes sous-représentés en génie. Nous invitons en particulier les femmes, les personnes autochtones et les personnes en situation de handicap à poser leur candidature.

Nous sommes engagés à créer un milieu de travail où chaque personne peut être elle-même, se sentir respectée et contribuer pleinement, sans discrimination fondée notamment sur l’identité ou l’expression de genre, l’orientation sexuelle, l’origine, le handicap ou tout autre motif.