Thèse - Caractérisation et modélisation de la relaxation thermomécanique des contraintes résiduelles F-H

Published 07\.10\.2026
Company : Safran Aircraft Engines Job field : Material and processes Location : Moissy\-cramayel , Ile de France , France Contract type : CIFRE Contract duration : Full\-time Required degree : Master Degree Required experience : First experience Professional status : Professional, Engineer \& Manager
\# 2026\-183863

Published 07\.10\.2026
Job Description
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Le grenaillage est un procédé de traitement de surface permettant d'introduire des contraintes résiduelles en surface des pièces qui permet de retarder l'amorçage de fissures. Ce procédé est aujourd'hui utilisé en production sur les pièces critiques des turboréacteurs comme les disques ou les arbres. Le bénéfice apporté par le grenaillage en termes de durée de vie en fatigue a clairement été démontré par de précédentes études mais n'est aujourd'hui pas valorisé lors du dimensionnement. Une meilleure compréhension des mécanismes de relaxation des contraintes résiduelles et le développement d'une chaine de calculs permettant de prédire leur évolution en service est pour cela nécessaire. En effet, la valorisation du bénéfice du grenaillage sur la durée de vie en fatigue nécessite notamment de s'assurer de la pérennité des contraintes résiduelles en service.

La valorisation du bénéfice de grenaillage est aujourd'hui un enjeu pour Safran Aircraft Engines. Dans ce contexte, la thèse a pour but de caractériser la relaxation thermique et thermomécanique des contraintes résiduelles induites par grenaillage et proposer une chaine de calcul permettant de modéliser cette relaxation sur structure afin de la prendre en compte ultérieurement dans le calcul de durée de vie en fatigue. Le matériau étudié sera un superalliage base nickel notamment utilisé pour la conception de disques de turbine.

Les travaux prévus consisteront notamment à :

• Caractériser l'état de surface induit par le grenaillage en termes de contraintes résiduelles et d'écrouissage induit au moyen d'analyses DRX ou EBSD notamment.


• Etudier le comportement mécanique de l'alliage sain et pré\-déformé plastiquement en vue d'étudier le comportement mécanique dans la couche grenaillée. Pour cela, divers essais mécaniques seront réalisés.


• Caractériser le comportement de la couche grenaillée au moyen d'essais mécaniques in\-situ sous MEB afin d'identifier le gradient de comportement mécanique à travers la couche grenaillée.


• Evaluer la relaxation thermique et thermomécanique des contraintes résiduelles sous l'effet de différents chargements.


• Développer des modèles analytiques permettant de modéliser la relaxation des contraintes résiduelles.


• Identifier une loi de comportement permettant de prédire la relaxation thermique et thermomécanique des contraintes résiduelles induites par grenaillage.


• Mettre en place une chaine de calcul par éléments finis permettant d'initialiser les contraintes résiduelles sur une structure complexe et prédire la relaxation thermomécanique sous l'effet d'un chargement complexe.

Le profil recherché est un(e) étudiant(e) de niveau Master (M2, école d'ingénieur) spécialisé(e) dans le domaine de la mécanique de matériaux métalliques. Le candidat devra avoir un attrait pour les travaux expérimentaux représentant une forte composante de ce projet de thèse. Il devra également avoir des compétences en modélisation numérique du comportement mécanique.

But what else? (advantages, specific features, etc.)
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• Les travaux de thèse se feront en partenariat entre Safran Aircraft Engines, L'ONERA de Châtillon et l'ENSAM d'Aix en Provence.


• Le doctorant sera sous contrat CIFRE avec Safran Aircraft Engines et rattaché à l'école doctorale de l'ENSAM d'Aix en Provence.


• Les travaux de thèse pourront débuter à partir de septembre 2026 pour une période de 3 ans.

Safran is an international high\-technology group operating in the fields of aerospace (propulsion, equipment and interiors), space and defense. Its mission is to contribute sustainably to a safer world, where air transport becomes ever more environmentally friendly, comfortable and accessible. Present on every continent, the Group employs 110,000 people and generated €31\.3 billion in revenue in 2025\. Safran holds, either independently or through partnerships, leading global or European positions in its markets.

Safran was ranked second in the Aerospace \& Defense sector in TIME magazine's ""World's Best Companies 2025"" ranking.

Safran Aircraft Engines designs, manufactures and markets, either independently or in partnership, civil and military aircraft engines delivering the highest levels of performance, reliability and environmental responsibility. Through CFM International\*, the company is notably the world leader in propulsion systems for short\- and medium\-haul commercial aircraft.

• CFM International is a 50/50 joint venture between Safran Aircraft Engines and GE Aerospace.

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