Parmi les supraconducteurs capables d’atteindre les courants et champs magnétiques élevés nécessaires aux futurs aimants du FCC, le Nb3Sn est le plus mature technologiquement. Cependant, ce matériau est fragile et ses propriétés électromagnétiques dépendent de son état mécanique. De plus, ses propriétés thermomécaniques aux températures cryogéniques ne sont pas encore totalement maîtrisées. Une autre spécificité est l'utilisation du supraconducteur avec d'autres conducteurs (Cuivre) et isolants (fibre de verre, polymères…) qui rend le comportement des câbles supraconducteurs très non linéaire et composite. Une meilleure compréhension du comportement à température ambiante et à température cryogénique permettrait une meilleure conception et gestion de la précontrainte des bobines supraconductrices pour une application dans les futurs aimants accélérateurs à haut champ.

Le stage comportera deux aspects : une partie expérimentale et une partie numérique/calcul. L'une des deux activités pourrait être renforcée compte tenu des progrès et de la préférence du stagiaire. La partie expérimentale consistera à concevoir et réaliser un essai de compression transversale sur fil Nb3Sn à température ambiante et température cryogénique. Les résultats serviront à alimenter les modèles mécaniques et à comparer avec les simulations numériques. La partie numérique consistera à implémenter les données expérimentales dans un modèle numérique existant pour identifier les paramètres du matériau et valider le modèle par simulation numérique (sous Cast3m et/ou Ansys©) avec des données expérimentales.

Ingénieur / Master 2 en mécanique, matériaux