Laboratoire des Sciences de l'Ingénieur pour l'Environnement (LaSIE) - UMR CNRS 7356

Proposition de thèse (2022-2025) - Développement d'une approche d'équivalence en termes de fragilisation par l'hydrogène entre hydrogène gazeux et électrochimique pour des aciers perlito-ferritiques

qtrinh — 2022-09-06T12:58:26Z

Proposition de thèse (2022-2025)

Développement d'une approche d'équivalence en termes de fragilisation par l'hydrogène entre hydrogène gazeux et électrochimique pour des aciers perlito-ferritiques

Laboratoires d'accueil :
– LaSIE UMR CNRS 7356, La Rochelle Université, Av. Michel Crépeau, 17042 La Rochelle cedex 1
– CEA LITEN, 17 rue des martyrs, 38054 Grenoble cedex

Contexte et sujet de thèse :

Dans l'objectif de réduire les émissions de CO2 dans l'atmosphère, l'hydrogène décarboné représente aujourd'hui une piste prometteuse. En ce sens, le gouvernement a mis en place un plan national hydrogène, dans lequel il a défini trois priorités nationales : décarboner l'industrie, développer une mobilité lourde à l'hydrogène décarboné et soutenir la recherche pour les usages de demain. Dans le cadre de cette dernière priorité, le projet PEPR-HYperstock a vu le jour dans l'objectif de consolider les compétences des équipes de recherche engagées sur ces thématiques, de leur donner les moyens de constituer des référentiels, des outils et des méthodologies garantissant un avantage stratégique en vue d'obtenir les matériaux et les procédés pour les usages de demain. Il permettra également de poser des bases scientifiques solides au développement de solution technologiques de distribution et de stockage de l'hydrogène.

Un des axes de recherche identifié dans la partie durabilité des matériaux sous H2 du projet HYperstock est l'étude de la sensibilité des métaux et alliages métalliques à la fragilisation par l'hydrogène (FPH). Ce sujet de thèse s'inscrit dans cet axe et concerne plus précisément le lien entre mécanismes de fragilisation sous hydrogène gazeux et ceux sous hydrogène électrochimique (chargement cathodique) en vue de mettre en place une démarche de qualification de structures métalliques destinées pour le transport et le stockage de H2. En effet, la caractérisation des matériaux sous pression d'hydrogène nécessite l'utilisation de moyens expérimentaux spécifiques couteux et peu nombreux. Étudier les équivalences possibles en termes d'endommagement sous hydrogène pourrait permettre de transposer les résultats obtenus sous chargement cathodique au comportement sous gaz. Cependant, les conditions d'absorption de H en surface des alliages sont fondamentalement différentes entre ces deux milieux. Des différences de comportement et de mécanismes ont été relevées et traduisent des différences en termes de fugacité équivalente et de conditions d'absorption d'hydrogène entre les deux milieux. En particulier, la présence d'oxyde natif a un rôle important sur les mécanismes d'absorption d'hydrogène gazeux et un rôle négligeable sous chargement cathodique. Il est donc proposé d'étudier les possibilités d'établir des équivalences de comportement et d'endommagement entre hydrogène gazeux et électrochimique sur des aciers perlito-ferritiques utilisés pour le stockage et le transport de H2.

Travail attendu :

Le travail attendu durant cette thèse vise à identifier des conditions expérimentales et des propriétés mécaniques pour lesquelles des équivalences sont obtenues. Pour cela, trois axes de travail seront développés :
1) Équivalence perméation cathodique/gazeuse associée à une approche théorique basé sur un formalisme thermocinétique afin d'estimer les fugacités équivalentes.
2) Approche locale de la rupture pour quantifier les différents endommagements en fonction des sollicitations mécaniques (monotones ou/et cycliques).
3) Etude évaluant l'impact de l'oxyde natif sur les processus d'absorption d'hydrogène gazeux, et comprendre l'influence de la pression d'hydrogène sur la stabilité de l'oxyde.
Ce travail sera réalisé sur deux nuances d'aciers perlito-ferritiques destinés aux applications H2 (stockage et transport), ainsi que sur le fer pur qui constituera l'état de référence. Des caractérisations microstructurales sont envisagées avec différents techniques (MEB-EDS-EBSD, MET, DRX…).Des essais de perméation électrochimique et gazeuse selon différentes conditions (pression, température, densité de courant, milieux…) seront conduits afin d'identifier les conditions nécessaires pour établir une équivalence en termes des mécanismes de diffusion et de piégeage de l'hydrogène. Des analyses par thermo-désorption (TDS) sont envisagées en complément afin de valider cette équivalence en termes de concentrations d'hydrogène. De plus, des essais de chargement en hydrogène par voies électrochimique et gazeuse selon différentes conditions seront également réalisés afin d'établir les courbes de solubilités et valider ainsi l'approche d'équivalence par perméation.
Une fois cette équivalence en concentration obtenue, il est nécessaire de vérifier si une équivalence en endommagement est obtenue, en particulier du fait des phénomènes de surface différents. Pour cela, des essais mécaniques monotones et cycliques seront conduits sous différentes conditions de chargement d'hydrogène électrochimique ou gazeux (pour des pressions maximales inférieures à 400 bars). Une approche locale de la rupture sera adoptée en utilisant des éprouvettes entaillées afin d'identifier l'impact des caractéristiques mécaniques locales sur les processus d'absorption d'hydrogène et donc sur l'équivalence entre H électrochimique et H2 gazeux. De plus, cette approche couplée à des analyses fractographiques apportera des éléments de compréhension quant aux mécanismes d'endommagement assistés par l'hydrogène. Des simulations par éléments finis (FEM) sont prévues afin d'identifier les caractéristiques mécaniques locales (contrainte hydrostatiques et déformations plastique équivalente).
Finalement, une attention particulière sera portée aux phénomènes de surface et sur leur influence sur les conditions d'équivalence établies. Ainsi, des chargements en hydrogène gazeux avec des conditions données (pression, température) ainsi que des essais mécaniques sous H2 seront réalisés sur des échantillons et éprouvettes revêtues d'un dépôt de palladium. Cette démarche permettra de limiter les effets de surface en gazeux et de comparer avec les résultats de la partie électrochimique. Une étude plus approfondie de l'évolution de l'oxyde de surface sous pression de H2 est envisagée afin d'identifier l'influence des conditions de chargement (pression H2, température) sur la stabilité de l'oxyde, et donc sur les mécanismes d'absorption d'hydrogène en environnement gazeux.

L'ensemble des résultats obtenus permettra d'identifier les conditions de chargement hydrogène et les sollicitations mécaniques pour lesquels une équivalence entre chargement gazeux et cathodique peut être mise en place. La thèse se déroulant dans le cadre du projet HYperstock, des réunions régulières avec les laboratoires participant à cette thématique (en particulier le CIRIMAT et l'IFPEN) seront organisées. De plus, les travaux seront aussi régulièrement partagés avec l'ensemble des partenaires et des doctorants et post-doctorants du projet HYperstock.

Profil recherché :

Le ou la candidat.e devra posséder une solide formation (master ou ingénieur) en sciences des matériaux, ou en sciences physiques, avec des compétences en mécanique des matériaux et des affinités dans la caractérisation des matériaux ou des surfaces, et la réactivité des surfaces (électrochimie/corrosion). Il devra faire preuve d'autonomie, de bonnes aptitudes expérimentales, d'une bonne maîtrise de l'anglais et de bonnes capacités de synthèse et d'analyse.

Candidature :

Curriculum vitae + lettre de motivation + recommandations à envoyer aux adresses mails ci-dessous au plus tard le 30 septembre 2022.

Démarrage de la thèse : fin 2022 (Contrat CEA)

Déroulement : La thèse sera coencadrée par le CEA/LITEN à Grenoble et le LaSIE à La Rochelle. De ce fait, il est prévu que le doctorant passe 18 mois à La Rochelle Université (LaSIE) et 18 mois au CEA de Grenoble.

Groupe de travail et contacts :

CEA LITEN / LaSIE - La Rochelle Université :
L. Briottet – Ingénieur/Chercheur CEA HDR : laurent.briottet@cea.fr
A. Oudriss – MCF (LaSIE-ULR) : abdelali.oudriss@univ-lr.fr
X. Feaugas – Professeur (LaSIE-ULR) : xavier.feaugas@univ-lr.fr

PANDORA 2.0

Emmanuel Bozonnet — 2021-05-03T11:52:23Z

PANDORA, la base de données sur les émissions de polluants à l'intérieur du bâtiment développée au LaSIE depuis 2009 par Marc Abadie et Patrice Blondeau, fait peau neuve. La nouvelle application web PANDORA permet désormais de parcourir l'ensemble des données de la base sans téléchargement de fichier et reste disponible 24h/24 sur tous les supports (smartphone, tablette et ordinateur).

PANDORA sera la base de données utilisée par l'Annexe 86 (2020-2025) de l'Agence Internationale de l'Energie pour ses travaux sur les sources de polluants à l'intérieur des bâtiments. Ainsi, de nouvelles données concernant en particulier les 5 dernières années seront très prochainement intégrées à la base.

Accéder en ligne : https://db-pandora.univ-lr.fr/

Journée SF2M

Ameur El Amine Hamami — 2018-03-05T17:49:54Z

Consulter le site web de la manifestation : http://lasie.univ-larochelle.fr/SF2M-2018

PRESENTATION

La journée annuelle de la Société Française de Métallurgie et de Matériaux (SF2M section Ouest) se déroulera le 05 avril 2018 à L'Université de La Rochelle. Elle est conjointement organisée par le laboratoire LaSIE CNRS UMR 7356 et l'Université de La Rochelle.
Cette journée à vocation scientifique a pour but de développer les échanges entre les laboratoires universitaires du Grand Ouest et les industriels partenaires de notre association. La volonté est d'encourager l'émergence de nouveaux sujets de recherche et des collaborations dans le domaine de la science des matériaux.

Le thème retenu pour cette année est :

CORROSION : mécanismes, protection, couplages

Ce thème est consacré à l'étude de la corrosion et de l'oxydation qui représentent un enjeu majeur pour la durabilité des structures multi-matériaux. Ces dernières peuvent être soumises, dans leurs milieux de fonctionnement, à des états de contraintes mécaniques (statiques et/ou dynamiques), mais elles sont aussi souvent associées à des systèmes de protection (revêtements métalliques ou organiques, protection cathodique, anodes sacrificielles…). Le couplage de ces différents systèmes dans des environnements agressifs tel que les milieux marins ou bien à haute température, nécessite une étude approfondie des mécanismes de corrosion à différentes échelles, ceci afin de cerner les différentes formes de dégradation et mettre en œuvre les moyens de protection appropriés.
Cette journée d'étude sera consacrée à ces problématiques et vous permettra d'assister aux présentations de 8 conférenciers invités dont la gagnante du Prix Master. De plus, une session posters permettra aux étudiants/doctorants, qui le souhaitent, de présenter leurs travaux en français ou en anglais (sujet libre). Un jury désignera le meilleur poster et son auteur recevra un prix de 200 €.

Téléchargrer le programme :

Groupe de travail " Mécanique et Géométrie"

Camille Moinard — 2017-11-30T14:40:14Z

Géométrie différentielle et mécanique II
La suite de discussion sur la géométrie différentielle.
Les fibrés, la géométrie sympléctique, application moment, symétries.
Liens avec la mécanique hamiltonienne, lois de conservation, intégrabilité.
Vladimir SALNIKOV , LaSIE [http://lasie.univ-larochelle.fr/], Université de La Rochelle

- Actualités / Manifestations LaSIE, Recherche

Groupe de travail " Mécanique et Géométrie"

Camille Moinard — 2017-11-30T14:36:20Z

Géométrie différentielle et mécanique I
Les notions de base de la géométrie différentielle : variétés - définitions, exemples.
Liens avec GT1 et GT2.
La suite de discussion sur la géométrie différentielle.
Les fibrés, la géométrie sympléctique, application moment, symétries.
Liens avec la mécanique hamiltonienne, lois de conservation, intégrabilité.
Vladimir SALNIKOV , LaSIE [http://lasie.univ-larochelle.fr/], Université de La Rochelle

- Actualités / Manifestations LaSIE, Recherche

Monitoring and statistical modelling of indoor thermal comfort and air quality in the built environment

Camille Moinard — 2017-11-08T11:24:45Z

Monitoring and statistical modelling of indoor thermal comfort and air quality in the built environment
Marika VELLEI , [University of Bath, UK]

- Séminaires / Manifestations LaSIE, Recherche

Reconstruction volumique d'un jet impactant une surface fendue à partir de chanmps cinématiques obtenus par PIV Stéréoscopique

Camille Moinard — 2017-11-08T11:21:32Z

Reconstruction volumique d'un jet impactant une surface fendue à partir de chanmps cinématiques obtenus par PIV Stéréoscopique
Jana HAMDI
[ LaSIE, http://lasie.univ-larochelle.fr/ ] - Université de La Rochelle

- Séminaires / Manifestations LaSIE, Recherche

Outils pour le développement et la diffusion de codes de calcul scientifique : git et pypi

Camille Moinard — 2017-11-08T11:16:15Z

Outils pour le développement et la diffusion de codes de calcul scientifique : git et pypi
Muzzamil LUGMAN , [ L3i, http://l3i.univ-larochelle.fr/ ] - Université de La Rochelle
Antoine FALAIZE , [ LaSIE, http://lasie.univ-larochelle.fr/ ] - Université de La Rochelle

Des équations d'Euler à la géométrie riemannienne sur le groupe des difféomorphismes

Camille Moinard — 2017-11-08T11:10:15Z

Des équations d'Euler à la géométrie riemannienne sur le groupe des difféomorphismes
Boris KOLEV
Institut de Mathématiques de Marseille

- Séminaires / Manifestations LaSIE, Recherche

Francis Allard's Jubilee

Emmanuel Bozonnet — 2017-03-20T13:26:21Z

Advances in Building Physics' research - Francis Allard's Jubilee

June 22 & 23, 2016 - LaSIE / University of la Rochelle
Building PCM (Pole Communication Multimedia) - https://goo.gl/maps/BaCansKNnX42

F. Allard is presently professor emeritus at University of La Rochelle (France), after being full professor since 1992.

F. Allard received his engineer degree and Master degree in Civil Engineering and Urbanism from INSA de Lyon (1975). He obtained his PhD in Building Physics at INSA de Lyon (1978), and his “Doctorat d'Etat ès Sciences” in 1987 (Insa de Lyon-Université Claude Bernard Lyon I). Staff Scientist at CNRS from 1982 to 1992, he worked during 2 years in Venezuela as Director of CEMERSOL (Centro de Estudios y Mediciones de la Energia Solar) in Caracas (1979-1981) and as guest scientist at NLBL in Berkeley (California) (1988-1989).

In 1992, F. Allard was nominated at the board of creation of University of La Rochelle. He created LEPTAB (Laboratory of Transfer Phenomena applied to Buildings) in 1993 (now LaSIE) and was the first director of the Civil Engineering Department (1993-1997). Director of LEPTAB from 1993 to 2007, and LEPTIAB from 2008 to 2011. F. Allard has been also Dean of the Faculty of Sciences and Technology (1997-2002) and vice rector for research (2008-2012). F. Allard was vice president of REHVA (European Federation of HVAC Engineer Associations) from 2002 to 2008 and president of REHVA for the term 2008-2011.
His main domain of expertise is heat and mass transfer phenomena with application in energy efficiency and indoor environment in buildings and urban micro climate. He published more than 250 articles in international journals, international conferences or books. He is member of various editorial boards of leading international journals in his domain and was member of various scientific committees (CSTB, Fondation Bâtiment Energie, ANR défi6, CoNRS, INRS, CCRRD, …).

F. Allard has been granted Gold Medal of REHVA in 2015, he is Member of IAIAQ (International Academy of Indoor Air Quality), and Doctor Honoris Causa of UTCB (Romania).

Tentative program overview

Thursday June 22nd

13h30-14h30 Welcome & opening session
14h30-18h00 Conferences (3 sesssions)

Friday June 23rd

9h00-11h45 Conferences (3 sessions)
11h45-12h30 Order of Merit ceremony (Ordre du mérite)
12h30-14h30 Lunch
14h30-16h00 Conferences (2 sessions)

Practical information

Coming to La Rochelle (France)

By Plane
La Rochelle (Laleu) Airport is located 10km North to La Rochelle. Please visit the "Access and Car Park" tab of the Airport website for more information regarding transportation to La Rochelle City Center.

By Train
La Rochelle is about 3h20 from Paris (Montparnasse train station) and 2h05 from Bordeaux (Saint-Jean train station). Check the SNCF website for train schedules.

Contact and Location map

http://lasie.univ-larochelle.fr/Contacts-et-plan-d-acces

Hotel map and contacts

https://goo.gl/maps/CjzDcBbLeV72