Doctorant Sciences des métiers de l'ingénieur F/H

Proposition de doctorat :

Proposition de doctorat : Le projet de recherche vise à développer un jumeau numérique hybride capable de représenter de manière réaliste le comportement thermique, physico-chimique et mécanique des matériaux composites durant leurs fabrication. L'approche proposée associera des modèles physiques issus de la simulation multiphysique à des méthodes d'intelligence artificielle permettant d'exploiter efficacement les données numériques et expérimentales disponibles. Le doctorant participera aux activités de recherche suivantes :Profil du candidatProfil souhaité / compétences requises :Diplômé(e) d'une école d'ingénieur ou titulaire d'un Master 2 dans les domaines des sciences des matériaux, de la mécanique ou des sciences physiques.Le ou la candidate devra présenter :-        De solides bases scientifiques en modélisation et simulation numérique-        Un intérêt marqué pour les matériaux composites et leurs procédés de fabrication-        Des compétences en programmation (Python, Matlab ou équivalent)Depuis sa création en 1780, l’Ecole Nationale Supérieure Arts et Métiers s’attache à répondre aux défis industriels et aux enjeux sociétaux, en constante évolution.Etablissement public scientifique, culturel et professionnel (EPSCP) sous tutelle unique du ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche, il est composé de huit campus et de trois instituts répartis sur le territoire.Sa première mission : Former des ingénieurs capables de concevoir des produits et systèmes respectueux de l’environnement, mais aussi de contrôler une organisation industrielle en maîtrisant les risques et les coûts. -        Développement de modèles matériaux décrivant les propriétés thermiques, physico-chimiques et mécaniques des composites-        Développement et mise en œuvre de modèles multiphysiques du procédé de chauffage résistif multizones-        Génération et exploitation de bases de données issues de simulations numériques-        Développement de modèles d'intelligence artificielle et de réseaux de neurones pour l'accélération des calculs et la prédiction du comportement du procédé-        Intégration des données expérimentales dans une démarche de jumeau numérique hybride-        Développement de méthodes d'estimation des variables internes du matériau non directement mesurables-        Élaboration de stratégies de pilotage intelligent et adaptatif des procédés thermiques-        Valorisation scientifique des résultats sous forme de publications et communicationsSujet : Intelligence artificielle et jumeau numérique hybride pour le pilotage intelligent de procédés thermiques pour matériaux composites.Objectifs : L'objectif scientifique est de concevoir un jumeau numérique hybride capable de prédire l'évolution des champs thermiques dans le moule et dans le matériau composite, de relier ces évolutions aux transformations internes du matériau et d'adapter intelligemment les conditions de chauffage afin d'optimiser la qualité de fabrication. Le projet s'appuie sur une logique de boucle fermée associant données, modèles, estimation d'état et adaptation du procédé.La recherche s'articulera autour de quatre objectifs principaux :-        Développer des modèles équivalents permettant de représenter les comportements thermiques, physico-chimiques et mécaniques de systèmes composites complexes-        Construire des modèles multiphysiques du procédé de chauffage résistif multizones et de ses interactions avec les transformations du matériau-        Développer des modèles réduits basés sur l'intelligence artificielle à partir des données générées par simulation-        Exploiter les mesures expérimentales afin d'ajuster le jumeau numérique, estimer les variables internes du matériau et permettre un pilotage adaptatif du procédé-        Une appétence pour l'analyse de données, l'intelligence artificielle et l'apprentissage automatique-        Une capacité à travailler à l'interface entre expérimentation, modélisation et traitement de données.-        De bonnes qualités rédactionnelles et de communication scientifique en français et en anglais-        Autonomie, rigueur, esprit d'initiative et capacité à travailler au sein d'une équipe de recherche pluridisciplinaireUne première expérience en intelligence artificielle, apprentissage automatique ou développement de modèles de substitution constituerait un atout apprécié.Le centre de Lille accueille chaque année 600 étudiants et 120 personnels y travaillent chaque jour. La recherche s’effectue dans 4 laboratoires de recherche académique et partenariale : le Laboratoire de Mécanique des Fluides de Lille (LMFL), le Laboratoire d’Électrotechnique et Électronique de Puissance (L2EP), le Laboratoire Mechanics, Surfaces and Materials Processing (MSMP) et enfin le Laboratoire d’Ingénierie des Systèmes Physiques Et Numériques (LISPEN).La thèse proposée sera réalisée au sein du laboratoire MSMP d'Arts et Métiers, en codirection avec le Centre d'Enseignement, de Recherche et d'Innovation Matériaux et Procédés (CERI MP) d'IMT Nord Europe à Douai. Le doctorant évoluera dans un environnement de recherche pluridisciplinaire associant sciences des matériaux, procédés de fabrication, modélisation multiphysique et intelligence artificielle.Les travaux s'inscrivent dans le contexte du développement de procédés innovants de fabrication des matériaux composites. Ces matériaux sont largement utilisés dans des secteurs industriels stratégiques tels que l'aéronautique, l'énergie et les transports, où les exigences de performance, de qualité et de maîtrise énergétique sont particulièrement élevées.La recherche portera plus spécifiquement sur le pilotage intelligent de procédés thermiques de mise en œuvre des composites utilisant des technologies de chauffage résistif multizones. Ces procédés offrent de nouvelles possibilités de contrôle localisé de la températ