Doctorant en Matériaux / Génie Civil (H/F)

Description du Poste

Sujet De Thèse

Dans la continuité du projet MATARUN, cette recherche portera sur la caractérisation d’un large éventail de formulations élaborées à partir de différents types de sols locaux, avec pour objectif d’établir un modèle multifactoriel reliant les propriétés intrinsèques des sols, les paramètres de formulation et les performances globales attendues du matériau obtenu.
Les volets expérimental et numérique constitueront le cœur du travail et s’appuieront sur les compétences complémentaires des deux laboratoires partenaires. Les travaux seront structurés autour de deux principaux volets scientifiques :
(1) Premier volet – Modélisation des propriétés des Briques de Terre Compressée (BTC) à partir des données expérimentales
Les résultats issus des précédentes tâches expérimentales (T1a & T1b), complétés par les nombreux travaux disponibles dans la littérature et dans le cadre du projet CNRS JRP AI4EB, constitueront une base de données structurée. Cette base de données reliera, en tant que variables d’entrée, les types de sols et les formulations (composition, nature du liant, teneur en fibres, degré de compactage, granulométrie) aux indicateurs de performance mesurés à l’échelle de la brique (propriétés thermo-hygro-mécaniques).
Cette base de données permettra d’identifier un modèle prédictif fiable et peu coûteux en temps de calcul, capable d’estimer les propriétés des BTC à partir de la composition des sols réunionnais et du type de stabilisant considéré. Des méthodes d’intelligence artificielle (apprentissage supervisé et non supervisé, modèles génératifs) seront utilisées afin d’étudier les interactions non linéaires entre les variables de formulation et les performances observées.
(2) Second volet – Modélisation numérique du comportement hygrothermique à l’échelle du bâtiment
Les sorties du modèle 1 (propriétés hygrothermiques des BTC) seront ensuite intégrées, conjointement aux fichiers météorologiques représentatifs des principaux microclimats de La Réunion (zones littorales chaudes, zones de moyenne altitude tempérées et zones de haute altitude fraîches), dans un plan d’expérimentation numérique développé sous EnergyPlus.
Ce modèle permettra d’évaluer le comportement hygrothermique du bâtiment et le confort des occupants à l’échelle d’une zone unique, en simulant les interactions entre les propriétés des matériaux et la température / l’humidité relative de l’air intérieur (T_air, HR_air). Cette étape permettra d’établir une relation hiérarchique entre les propriétés des matériaux et le comportement thermique global du bâtiment monozone, constituant ainsi un lien entre les observations réalisées en conditions réelles sur site (T2) et les conditions d’usage simulées.
Une base de données numérique sera générée à partir de ce plan d’expérimentation et analysée à l’aide d’outils d’intelligence artificielle générative afin de simuler le comportement du bâtiment à partir des propriétés des BTC et des conditions climatiques. Des analyses de sensibilité et des optimisations multi-objectifs (performance, durabilité, empreinte environnementale) pourront être mises en œuvre afin d’améliorer la robustesse et la transférabilité du modèle.
Le modèle final proposera des formulations prédictives et contextualisées, adaptées au type de sol, au microclimat et au procédé de fabrication considéré.
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Le candidat devra être titulaire d’un diplôme d’ingénieur et/ou d’un Master en Génie Civil, Sciences des Matériaux ou Génie de l’Environnement.
Le poste nécessite de solides connaissances en caractérisation physico-chimique et mécanique des matériaux de construction, ainsi que de bonnes compétences en communication orale et écrite. Une bonne maîtrise du français et de l’anglais est nécessaire pour présenter les travaux de recherche lors de conférences et rédiger des articles dans des revues scientifiques.
Nous recherchons un jeune chercheur motivé, curieux, capable de faire preuve d’autonomie et fortement impliqué dans la réalisation de son projet de recherche.
Le candidat devra également être capable de travailler efficacement en équipe sur deux sites de recherche différents.
Les candidatures devront comprendre :
• un CV détaillé ;
• au moins une référence (personne susceptible d’être contactée) ;
• une lettre de motivation d’une page ;
• un résumé d’une page du mémoire de Master ;
• les relevés de notes de Master 1 et/ou Master 2, ou les relevés de notes d’école d’ingénieur.

Votre Environnement de Travail

Le GeM est une Unité Mixte de Recherche de Centrale Nantes, l'Université de Nantes et du CNRS. Ce laboratoire a été fondé en 2004 et compte environ 240 personnels répartis sur 3 sites à Nantes et Saint-Nazaire. L'objectif est de réunir au sein d'un même laboratoire l'ensemble des compétences de la métropole Nantes Saint-Nazaire dans le domaine du génie civil, de la mécanique des matériaux et des procédés, de la modélisation et de la simulation en mécanique des structures.
Le GeM est très impliqué dans la formation par la recherche : il compte une centaine de doctorants et porte plusieurs masters. Les axes de recherches des 9 Unités Thématiques de Recherche (UTR) s'articulent autour du triptyque Matériaux – Procédés – Structure. Les compétences internes relèvent à la fois des techniques expérimentales, de la modélisation et de la simulation numérique.
Cette thèse sera réalisée dans le cadre du projet ASTER (Architecture et Sols Tropicaux par l’Expérimentation à la Réunion), financé dans le cadre de l’appel à projets LORIZON 2026. Le projet vise à réduire les importations de matériaux de construction vers La Réunion en favorisant l’utilisation de matériaux disponibles localement.
Le projet ASTER s’appuie sur la complémentarité des compétences du laboratoire GeM (Nantes Université, ECN, UMR 6183) et du laboratoire PIMENT (Université de La Réunion).
Le GeM dispose d’une expertise reconnue en caractérisation physico-chimique et microstructurale, permettant d’évaluer le comportement mécanique et la durabilité des matériaux de construction. Le laboratoire possède également une expertise établie en méthodes de modélisation, notamment à travers des approches multi-échelles fondées sur des techniques d’homogénéisation (projets ANR Demcom et MHygroTer) et des méthodes d’intelligence artificielle (projet CNRS JRP AI4EB).
Le laboratoire PIMENT dispose, pour sa part, d’une expérience approfondie des conditions climatiques tropicales et des sols volcaniques de La Réunion. Depuis plusieurs années, il développe une recherche appliquée sur le comportement thermo-hygro-mécanique (THM) des parois en conditions réelles ainsi que sur le confort des occupants.
Le projet sera co-supervisé par S. Bonnet et B. Malet-Damour, dont les compétences complémentaires convergent autour de la valorisation des matériaux géosourcés.
Cette thèse bénéficie d’un fort soutien d’Action Logement, avec pour objectif de contribuer à répondre à la crise du logement à La Réunion grâce à l’utilisation de matériaux naturels et de co-produits disponibles localement.
Le doctorant participera à des conférences internationales en lien avec la thématique de recherche et publiera des articles scientifiques dans des revues à comité de lecture.
Moyens
Les équipements et infrastructures des deux laboratoires impliqués dans le projet seront mis à la disposition de la personne recrutée afin de mener à bien ses travaux de recherche. Les frais de déplacement et de matériel seront pris en charge par les laboratoires.

Contraintes et risques

La personne recrutée devra être mobile afin d’effectuer des déplacements entre les deux sites de recherche.

Rémunération et avantages

Rémunération

La rémunération est d'un minimum de 2300,00 € mensuel

Congés et RTT annuels

44 jours

Pratique et Indemnisation du TT

Pratique et indemnisation du TT

Transport

Prise en charge à 75% du coût et forfait mobilité durable jusqu’à 300€

À propos de l’offre

Référence de l’offre UMR6183-CANMER-013 Section(s) CN / Domaine de recherche Mécanique des solides. Matériaux et structures. Biomécanique. Acoustique

À propos du CNRS

Le CNRS est un acteur majeur de la recherche fondamentale à une échelle mondiale. Le CNRS est le seul organisme français actif dans tous les domaines scientifiques. Sa position unique de multi-spécialiste lui permet d’associer les différentes disciplines pour affronter les défis les plus importants du monde contemporain, en lien avec les acteurs du changement.

Le CNRS

Les métiers de la recherche