Offre de thèse : Étude d’un nuage de particules micrométriques issu de la face arrière d’une plaque métallique soumise à un choc

Contexte

Le sujet proposé porte sur l’étude du nuage de particules éjectées par la face arrière d’une plaque métallique soumise à un choc de plusieurs GPa à plusieurs dizaines de GPa. La sollicitation peut avoir pour origine une impulsion lumineuse nanoseconde de plusieurs joules provenant d’un laser de puissance (GCLT au CEA, LULI à l’Ecole Polytechnique, ENSAM-PIMM à Paris) ou bien l’action d’un explosif.

La face arrière, située à l’opposé de cette sollicitation, peut produire un nuage de particules selon différents mécanismes, isolés ou combinés : le microjetting (micro-charges creuses découlant des stries d’usinage), le micro-écaillage (croisement de détentes) et le passage en fusion (en choc ou détente). Ce nuage peut ensuite se déployer dans le vide ou bien entrer en interaction avec un gaz et révéler ou modifier ses caractéristiques intrinsèques.

Description

Cette thèse aura pour objectif principal l’interprétation des résultats d’expériences obtenus par Vélocimétrie Hétérodyne ayant pour but de caractériser le nuage d’éjection de particules formées lors d’un choc pyrotechnique.

Le travail d’interprétation comprendra notamment les volets suivants :

  1. Développement ou amélioration des modèles de diffusion de la lumière par un nuage de particules. Ceci pourra nécessiter la mise en place de simulations de propagation de la lumière ainsi que des simulations électromagnétiques 2D ou 3D pour anticiper l’interaction d’une onde électromagnétique proche infrarouge avec les différents éléments issus de l’endommagement de la face arrière.
  2. Vérifications expérimentales. Elles permettront de contraindre les modèles appliqués aux expériences numériques ci-dessus réalisées par simulation. Ces expériences pourront être menées dans les installations du CEA.

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