Stage r&d : simulation du procédé de retordage (f/h)

Stage R&D : Simulation du procédé de retordage (F/H)

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Contexte:

Les renforts métalliques pour pneumatique sont constitués de fils métalliques de petits diamètres (entre 0.15 et 0.4mm) mis en hélice entre eux et disposés sur une ou plusieurs couches. Un moyen d’obtention de ces renforts est le retordage qui consiste à mettre en hélice ces fils en appliquant d’importantes déformations plastiques en régime dynamique. Les réglages procédés, le choix et l’agencement des organes, les propriétés des fils et la géométrie du câble sont des paramètres primordiaux pour mettre sous contrôle les propriétés mécaniques du câble ainsi que la performance industrielle du procédé.

Pour pouvoir concevoir et industrialiser de façon robuste un renfort il est nécessaire de comprendre quels sont les paramètres procédé qui influent sur les propriétés mécaniques du câble et les performances industrielles associées. Compte tenu du nombre de paramètre procédé et produit il est difficile de quantifier leur impact sur la sollicitation mécanique locale vue par le produit lors du retordage. Le groupe de développement des renforts métalliques Michelin souhaite évaluer l’intérêt de la simulation du procédé de retordage pour pouvoir optimiser les opérations de fabrication en limitant au maximum le nombre d’essais physiques. Pour cela nous souhaiterions évaluer au travers de ce stage l’intérêt de simulation du procédé en s'appuyant en première approche sur l’outil Multifils développé en collaboration entre le MssMat et Michelin.

Le stage se déroulera au MssMat (Central Supelec - Gif sur Yvette) avec une implication des équipes Michelin dans le suivi du stage. Des déplacements à Clermont-Ferrand sont prévus au cours du stage afin de venir rencontrer les équipes de développement renforts Michelin, de découvrir les moyens de production et de développement des renforts métalliques et d'assister aux essais sur le procédé de fabrication.


Missions et Objectifs

L’étude portera dans un premier temps sur la simulation d'étapes procédé isolées telles que le passage sur poulie, la mise en hélice, les opérations de torsion puis torsion inverse. Puis le modèle sera enrichi progressivement en chaînant les étapes et en augmentant la complexité de l'assemblage jusqu'à se rapprocher des conditions d'obtentions sur une portion du procédé. Dans un second temps le modèle complet sera confronté avec des résultats d'essais instrumentés réalisés sur le procédé industriel.

Le.a stagiaire aura pour objectif de construire pas à pas les briques de la modélisation avec l'appuis des enseignants chercheurs du MssMat. En collaboration avec les équipes Michelin il s'assurera que le comportement prédit par la simulation recoupe avec les observations empiriques faites sur le procédé et les résultats d'essai en faisant le lien avec les hypothèses de calcul. Il sera force de proposition pour définir, tester et valider des axes de développement sur la base des résultats obtenus.


Délivrables

a) Un script python permettant de générer un modèle sous Mutifils hébergé sur un GitLab partagé entre le MssMat et Michelin
b) Un rapport comportant:
- Une bibliographie sur les approches numériques permettant de simuler le procédé de mise en forme des câbles de toute nature et des stratégies de réduction de modèle
- Une présentation du modèle et des hypothèses de calcul
- Une analyse de sensibilité des paramètres influents sur l'état des fils après leur passage dans les organes du procédé.
- Une comparaison entre les données de la simulation du retordage et des données expérimentales fournies par Michelin.


Apport pour le.a candidat.e

Découverte de la fabrication et de l'utilisation des renforts métalliques dans le pneumatique et des moyens de caractérisation de ces renforts
Apports personnels et professionnels :
Acquérir une expérience professionnelle de partenariat R&D entre milieu académique et industriel
Mener une étude de simulation numérique validée par des résultats expérimentaux
Mettre en pratique les connaissances acquises au cours de son cursus, faire preuve d'initiative et d'autonomie


Profil recherché

Formation/expérience dans le domaine de la mécanique des matériaux et de la simulation par éléments finis.
Une expérience sur l'utilisation de codes de simulation numérique avancés serait un plus.
Sens physique, autonomie, curiosité, analyse

Niveau d'études : BAC+5 Ecole d'ingénieur ou master dans le domaine de la mécanique des matériaux


Informations Stage :

Date : septembre 2025 à février 2026

Durée: 6 mois

Lieu : MssMat (Central Supelec - Gif sur Yvette) avec des déplacements à Clermont-Ferrand.

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