\u00c9tude de la m\u00e9canique des contacts entre brins composites supraconducteurs soumis \u00e0 des chargements m\u00e9caniques, caract\u00e9risation et mod\u00e9lisation de l\u2019impact sur les propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques.<\/p>\n
Au cours des campagnes de qualification des conducteurs en Nb3Sn pour ITER, il a \u00e9t\u00e9 observ\u00e9 une forte r\u00e9duction de l\u2019indice de transition (n-value) du conducteur par rapport \u00e0 celui du brin, ainsi qu\u2019une diminution drastique (facteur 2 \u00e0 10) des pertes en champ variable du conducteur au cours du cyclage \u00e9lectromagn\u00e9tique. Ces deux ph\u00e9nom\u00e8nes sont intrins\u00e8quement li\u00e9s \u00e0 la capacit\u00e9 de redistribution du courant entre les brins du c\u00e2ble, et donc aux caract\u00e9ristiques des contacts inter-brins. Ces contacts sont cr\u00e9\u00e9s au cours des \u00e9tapes de c\u00e2blage et co-\u00e9tirage (pr\u00e9-traitement thermique dans le cas du Nb3Sn), puis \u00e9voluent avec les chargements thermiques et m\u00e9caniques du conducteur. Si un effort significatif a \u00e9t\u00e9 fait ces dix derni\u00e8res ann\u00e9es pour comprendre et mod\u00e9liser le comportement macroscopique du c\u00e2ble, les effets locaux au niveau des contacts, sont encore tr\u00e8s imparfaitement compris et mod\u00e9lis\u00e9s. De plus, ces contacts modulent la capacit\u00e9 pour chaque brin du c\u00e2ble \u00e0 faire face \u00e0 une r\u00e9duction de sa capacit\u00e9 de transport locale en redistribuant le courant \u00e0 ses plus proches voisins. Il est donc \u00e0 pr\u00e9voir que la dynamique des contacts, influenc\u00e9e par les param\u00e8tres de c\u00e2blage, soit un facteur d\u00e9terminant pour la r\u00e9alisation d\u2019un conducteur avec des performances \u00e9lectriques non-d\u00e9grad\u00e9es au cyclage (telles qu\u2019observ\u00e9es, mais non encore expliqu\u00e9es, pour le conducteur du CS d\u2019ITER).<\/p>\n
Le travail de th\u00e8se consistera donc dans un premier temps \u00e0 comprendre de fa\u00e7on tr\u00e8s fine la m\u00e9canique des contacts et ses particularit\u00e9s dans le cadre multi-\u00e9chelle d\u00e9crit ci-dessus, et \u00e0 \u00e9tudier les param\u00e8tres (g\u00e9om\u00e9triques, m\u00e9caniques, mat\u00e9riaux) qui peuvent les influencer dans un c\u00e2ble. L\u2019\u00e9volution de ces param\u00e8tres sous des chargements divers doit \u00eatre \u00e9tudi\u00e9e, autant du point de vue th\u00e9orique et mod\u00e9lisation qu\u2019au cours de campagnes de mesures exp\u00e9rimentales. Il sera important de faire intervenir les variables macroscopiques (angle moyen de c\u00e2blage, longueurs libres moyennes) dans ces consid\u00e9rations. A ce niveau, la mise en place d’outils num\u00e9riques pr\u00e9dictifs, performants et pr\u00e9cis sera n\u00e9cessaire. Le lien avec les propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques, et donc avec des r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux, pourra se faire par l\u2019am\u00e9lioration et l\u2019adaptation du code CARMEN, d\u00e9velopp\u00e9 au CEA. Une fois ces outils mis en place, ils seront confront\u00e9s \u00e0 des exp\u00e9riences d\u00e9di\u00e9es (\u00e0 concevoir), r\u00e9alis\u00e9es dans les stations d\u2019essai de l\u2019IRFM permettant de mesurer les propri\u00e9t\u00e9s supraconductrices ou les r\u00e9sistances de contact (B\u00c9R\u00c9NICE, JOSEPHA, NICHE). Ces confrontations codes-exp\u00e9riences serviront \u00e0 valider les hypoth\u00e8ses des mod\u00e8les, et \u00e9ventuellement \u00e0 les am\u00e9liorer. Les mod\u00e8les permettront ensuite de d\u00e9finir plus pr\u00e9cis\u00e9ment les param\u00e8tres de contacts \u00e9lectriques dans les simulations de c\u00e2bles multi-brins (dans CARMEN par exemple), et\/ou d\u2019am\u00e9liorer les codes m\u00e9caniques macroscopiques existants pour lesquels les contacts sont encore imparfaitement trait\u00e9s (code MULTIFIL d\u00e9velopp\u00e9 \u00e0 Centrale-Sup\u00e9lec).<\/p>\n
Enfin, il sera possible d\u2019appliquer les outils de mani\u00e8re prospective, en vue d\u2019optimisation, \u00e0 de nouveaux designs de CICC tels que ceux envisag\u00e9s par l\u2019IRFM pour les conducteurs du futur r\u00e9acteur DEMO.<\/p>\n
Ce travail s\u2019appuiera sur l\u2019exp\u00e9rience du LMA sur la m\u00e9canique du contact, la m\u00e9canique des mat\u00e9riaux et les couplages multi-physiques ainsi que sur le travail r\u00e9alis\u00e9 au CEA\/IRFM (code CARMEN) sur la mod\u00e9lisation \u00e9lectrique des c\u00e2bles supraconducteurs. De plus, il b\u00e9n\u00e9ficiera des r\u00e9sultats des travaux de mod\u00e9lisation et des exp\u00e9riences (am\u00e9lioration\/validation des codes disponibles, fabrication et tests de maquettes) en cours dans le cadre du projet ANR Cocascope, et qui doivent se terminer fin 2016.<\/p>\n
Equipe d\u2019accueil : AMU \u00c9tude de la m\u00e9canique des contacts entre brins composites supraconducteurs soumis \u00e0 des chargements m\u00e9caniques, caract\u00e9risation et mod\u00e9lisation de l\u2019impact sur les propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques. Au cours des campagnes de qualification … Read more<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":8,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_acf_changed":false,"footnotes":""},"categories":[33],"tags":[],"class_list":["post-1337","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-offres-de-these"],"pp_statuses_selecting_workflow":false,"pp_workflow_action":"current","pp_status_selection":"publish","acf":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/csma.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1337","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/csma.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/csma.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/csma.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/8"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/csma.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1337"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/csma.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1337\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":4390,"href":"https:\/\/csma.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1337\/revisions\/4390"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/csma.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1337"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/csma.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1337"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/csma.fr\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1337"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}
\nDirecteur de th\u00e8se : Fr\u00e9d\u00e9ric LEBON lebon@lma.cnrs-mrs.fr <\/a>
\nLaboratoire : LMA
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