CIFRE Algorithmes d'identification modale expérimentale d'aubes de turboréacteur H/F

Description de l'offre

Entité de rattachement

Safran est un groupe international de haute technologie opérant dans les domaines de la propulsion et des équipements aéronautiques, de l'espace et de la défense. Implanté sur tous les continents, le Groupe emploie plus de 58 000 collaborateurs pour un chiffre d'affaires de 16,5 milliards d'euros en 2017. Safran est une société cotée sur Euronext Paris et fait partie des indices CAC 40 et Euro Stoxx 50.
En février 2018, Safran a pris le contrôle de Zodiac Aerospace, élargissant ainsi son périmètre d'activités dans le domaine des équipements et systèmes aéronautiques. Zodiac Aerospace emploie environ 32 500 collaborateurs et a réalisé un chiffre d'affaires annuel de 5,1 milliards d'euros au 31 août 2017.

Safran est classé dans le Top 100 Global Innovators de Thomson Reuters ainsi que dans le palmarès « Happy at work » des sociétés où il fait bon vivre. Le Groupe est en 4ème position du classement Universum des entreprises préférées des jeunes ingénieurs en France.

Safran Aircraft Engines conçoit, produit et commercialise, seul ou en coopération, des moteurs aéronautiques civils et militaires aux meilleurs niveaux de performance, fiabilité et respect de l'environnement. La société est notamment, à travers CFM International (société commune 50/50 entre Safran Aicraft Engines et GE), le leader mondial de la propulsion d'avions commerciaux courts et moyen-courriers.  

Description du poste

Filière principale / Métier principal

Recherche, conception et développement - Essais développement

Intitulé du poste

CIFRE Algorithmes d'identification modale expérimentale d'aubes de turboréacteur H/F

Type contrat

CIFRE

Durée du contrat

3 ans

Statut

Etudiant

Temps de travail

Temps complet

Description de la mission

Au sein de la division "essais sol & vol", le département "Mesure Instrumentation" est constitué d'une équipe de 110 personnes basées sur le site de Villaroche. Il a pour mission de mettre à disposition de la Direction Technique les moyens de mesures et d'analyses nécessaires aux essais d'étude et de certification, pour les moteurs en développement. Rattaché au chef de service " Traitements Méthodes Mesures Dynamiques ", votre mission fera suite à des travaux automatisation d'analyse vibratoire.
Les méthodes d'analyse modale sont relativement récentes. Issues du domaine civil (études de ponts, bâtiments), elles consistent à estimer expérimentalement les modes propres d'une structure mécanique (déformées, fréquences, amortissements, ...), pour ensuite prédire sa réponse à diverses excitations.
Dans le cadre de cette thèse, on s'intéresse aux pales de moteur d'avion. L'analyse modale est réalisée à partir de mesures vibratoires dans différentes conditions de fonctionnement et de vitesse de rotation. Dans ce cadre, l'analyse est compliquée par différents aspects :
• les conditions de pression et température varient sur un large intervalle, ce qui rend le comportement modal de la pièce variable,
• les excitations large bande (0-20kHz) amènent à considérer un grand nombre de modes,
• les mesures sont relativement peu nombreuses.
Heureusement, un certain nombre d'informations physiques sont utilisables : la modélisation par éléments finis fournit les valeurs théoriques des paramètres des modes propres ; de plus certaines connaissances mécaniques et aéro-mécaniques des machines tournantes fournissent des a prioris supplémentaires.

Complément du descriptif

Profil recherché

L'objectif de la thèse est de proposer une méthode d'analyse modale adaptée aux pales de moteurs aéronautiques. Le principe consiste à construire un modèle mathématique exploitant les informations disponibles sur le comportement du moteur. L'analyse modale reposera ensuite sur des méthodes
de résolution de problèmes inverses pour estimer les paramètres modaux des pales à partir des mesures expérimentales. Les méthodes de résolution de problèmes inverses envisagées seront en particulier la reconstruction parcimonieuse et le formalisme bayésien. Les incertitudes sur ces estimations seront étudiées afin de fournir un indicateur de fiabilité des paramètres modaux estimés. La robustesse aux conditions expérimentales (capteur hors service, ou inversion de libellés) sera également étudiée, ainsi que le placement optimal des capteurs.
L'enjeu académique est de proposer un modèle novateur d'analyse modale opérationnelle, gérant de manière pertinente la diversité des paramètres physiques liés à la mécanique des pales (dimensions variant de quelques centimètres à un mètre, pale fixe ou tournante, etc) et à leur environnement. Le modèle devra fournir des informations exploitables par un non spécialiste en estimation.
L'enjeu industriel consiste à
• automatiser l'obtention d'informations modales (identification fréquentielle des modes vibratoires) à partir de données d'essai vibratoire,
• estimer les incertitudes associées à ces résultats,
• fournir un indicateur de qualité des si

Spécificités du poste

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Profil candidat

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Etudiant en école d'ingénieur ou master scientifique – profil : traitement du signal/estimation mathématique.
Idéalement, un attrait pour la mesure, la physique, et le développement logiciel (matlab).
Curiosité, volonté d'innover.