Dans l'édition 2022 du Global Employability University Ranking, publiée le 23 novembre par le Times Higher Education, l'École confirme sa position au 5^e rang national et se classe au 50^e rang mondial.
18 établissements français figurent dans ce classement, qui révèle le choix des recruteurs des meilleures entreprises mondiales.

Six critères pour mesurer l'employabilité :

• l’excellence académique (Academic Excellence) ;
• les compétences des diplômés (Graduate skills) ;
• la dimension internationale des parcours (Internationality) ;
• la spécialisation (Specialization) ;
• l’expérience professionnelle (Focus on work expertise) ;
• la performance digitale (Digital performance).

Le classement des établissements français

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Evolution du système barrière thermique AM1/(Ni,Pt)Al/YPSZ en conditions de fatigue thermo-mécanique

Résumé de la thèse en français

Pour modéliser la durée de vie à écaillage des systèmes de revêtement barrière thermique actuellement utilisés, l'identification robuste de l'évolution de l'endommagement est un élément clé. Dans cette étude, une méthodologie expérimentale innovante est utilisée. Elle consiste à introduire par choc laser des zones de décohésion dont la taille et la localisation sont connues sur des échantillons du système de l'étude AM1/(Ni,Pt)Al/YSZ-EBPVD, et à suivre l'évolution du délaminage progressif associé aux défauts introduits, dans des conditions de fatigue thermique, de fatigue thermo-mécanique, et de fatigue thermique à gradient au banc à flamme. Ce faisant, les modes de ruine relatifs aux différentes conditions de chargement sont identifiés, et les évolutions des phénomènes de cloquage et de délaminage associés aux décohésions d'interface sont caractérisées. Une deuxième partie est consacrée à la modélisation numérique explicite du système barrière thermique multicouche combinant à la fois le défaut d'interface à l'échelle macroscopique et une description de l'endommagement à l'échelle microscopique, en vue de rendre compte des mécanismes d'évolution de l'état mécanique du blister en conditions d'essais. Ainsi ces travaux mettent en évidence les forces motrices de l'endommagement d'interface dans le cas d'un délaminage couplé au flambage.

Résumé de la thèse en anglais

To model life to spallation of currently used Thermal Barrier Coating (TBC) systems, the robust identification of damage evolution is a key issue. In this work, an innovative experimental methodology is used. It consists in introducing artificial interfacial debonded areas known in size and localization by laser shock on AM1/(Ni,Pt)Al/YSZ-EBPVD specimens, and monitoring related progressive delamination, under thermal fatigue, thermo-mechanical fatigue conditions, and under thermal gradient cycling on burner rig. Macroscopic damage mechanisms related to each loading condition are identified, and progressive evolutions of buckling and delamination associated to initially processed blisters are assessed. A second part is dedicated to finite element numerical modeling of the multi-layered thermal barrier coating system, accounting for both explicit modeling of the blister on a macroscopic scale, and for damage mechanisms modeling on microscopic scale, in order to account for the evolution of the mechanical state of the blister under test conditions. Thus, this work highlights the driving forces of interface damage in the case buckling driven delamination.

Date de soutenance : mardi 6 décembre 2022 à 14h00
Adresse de soutenance : 60 Boulevard Saint-Michel 75272 Paris – salle Bibliothèque
Directeur de thèse : Vincent MAUREL
Codirecteur : Vincent GUIPONT
Co-encadrant : Basile MARCHAND

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 Cécile DeWitt-Morette, fondatrice de l'École de physique des Houches, est née le 21 décembre 1922 à l'École des mines de Paris.

Dans le cadre des commémorations nationales de l’année 2022, Mines Paris – PSL rend hommage à Cécile DeWitt-Morette, fondatrice de l’École de physique des Houches. 

Cécile Morette, fille d'André Morette, ingénieur des mines et enseignant à l’École, est née au 60, boulevard Saint-Michel, dans le logement de fonction de son grand père maternel, lui-même secrétaire général de l’École des mines.

Le centenaire de sa naissance (le 21 décembre 1922) est inscrit au régistre des commémorations nationales de 2022 et Mines Paris – PSL est heureuse de saluer la mémoire de cette célèbre physicienne, fondatrice d'une école de renommée mondiale (qui a formé tous les Nobels de physique français et de nombreux étrangers).
Une plaque sera apposée sur la façade de l’École en son honneur.

Lieu : Mines Paris – PSL, 60, boulevard Saint-Michel – Paris (10h30).
Contact : Carole Grosz

Inscription en ligne

• Par ailleurs, une cérémonie lui sera dédiée à l'Académie des Sciences, au cours de laquelle Armand Hatchuel et Chipten Valibhay présenteront leurs travaux sur l'École des Houches, en tant que "modèle de formation à la créativité scientifique".  

Séminaire organisé par The Transition Institute 1.5

2^e séance du séminaire, ouvert à tous, proposé par The Transition Institute 1.5

Avec la participation de Gilles Guerassimoff (CMA Mines Paris – PSL) et d'Alexis Paljic (Caor Mines Paris – PSL).

• Rendez-vous en ligne de 13h30 à 15h30

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Maîtrise du champ thermique du bain de fusion et de son environnement proche lors de la fusion laser sélective de lits de poudre pour une métallurgie cible d'un superalliage base nickel.

Résumé de la thèse en français

Les procédés de fabrication additive métallique sont de plus en plus utilisés par de nombreux secteurs industriels. Le procédé de fusion laser sur lit de poudre (L-PBF) est le fer de lance de ces procédés spéciaux car il permet la production de pièces de hautes complexités géométriques en diminuant les coûts de fabrication et les délais d'approvisionnement. Toutefois, de nombreux aspects de ce procédé sont encore mal compris et maitrisés. La génération de microstructures « sur mesure » dans des conditions sévères de gradients thermiques et de vitesses de solidification fait partie de ces phénomènes encore mal connus et trop peu étudiés. Les microstructures issues du procédé L-PBF sont souvent texturées dans la direction de construction, induisant une anisotropie des propriétés mécaniques. Ces microstructures étant plus subies que générées volontairement, les travaux de thèse ont alors pour objectif de comprendre, contrôler et modifier à dessein la microstructure de solidification de l'Inconel 718. Afin d'atteindre cet objectif, une étude bibliographique a été menée pour comprendre les différents principes théoriques de la solidification hors d'équilibre et définir les leviers expérimentaux envisageables pour modifier la microstructure. Les paramètres opératoires de fusion, les stratégies de construction et de supportage, les épaisseurs de parois et complexités géométriques locaux d'une pièce, sa taille sont autant de variables qui influent sur la microstructure. La thermique analytique, la thermique expérimentale coaxiale et l'analyse EBSD sont au cœur de ces travaux de thèse. De larges campagnes d'essais ont été réalisées reprenant un à un les leviers établis à partir de fonctions de mérite jusqu'à atteindre l'objectif final de la thèse, à savoir la construction d'une aube de turbine comprenant deux microstructures distinctes et optimisées pour son fonctionnement en service.

Résumé de la thèse en anglais

Metal additive manufacturing processes are increasingly used in many industries. The Laser-Powder Bed Fusion (L-PBF) process is at the forefront of these special processes as it allows the production of parts with high geometric complexity while reducing manufacturing costs and lead times. However, many aspects of this process are still poorly understood and mastered. The generation of "tailor-made" microstructures under severe conditions of thermal gradients and solidification rates is one of these phenomena that is still poorly understood and insufficiently studied. The microstructures resulting from the L-PBF process are often textured in the direction of construction, inducing anisotropy in the mechanical properties. As these microstructures are more undergone than voluntarily generated, the aim of this thesis is to understand, control and modify the solidification microstructure of Inconel 718. In order to achieve this objective, a bibliographical study was carried out to understand the different theoretical principles of non-equilibrium solidification and to define the experimental levers that could be used to modify the microstructure. The operating parameters of melting, the construction and support strategies, the local wall thicknesses and geometric complexities of a part, and its size are all variables that influence the microstructure. Analytical thermal, coaxial experimental thermal and EBSD analysis are at the heart of this thesis work. Extensive test campaigns were carried out taking up one by one the levers established from merit functions until the final objective of the thesis was reached, namely the construction of a turbine blade comprising two distinct and optimized microstructures for its operation in service

Date de soutenance : jeudi 20 octobre 2022 à 14h00
Adresse de soutenance : École des Mines de Paris 60 boulevard Saint-Michel 75272 Paris – Salle BIBLIO
Directeur de thèse : Vincent GUIPONT
Co-encadrant : Christophe COLIN

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Friction in hydrogel fibre assemblies and applications to soft tissue reconstruction

Résumé de la thèse en français

Les assemblages de fibres d'hydrogel offrent des propriétés prometteuses très pertinentes pour leur utilisation dans la reconstruction chirurgicale des tissus mous, telles qu'une bonne biocompatibilité, des propriétés mécaniques proches des tissus natifs et une simplicité de mise en forme en différentes structures à l'aide de techniques textiles. Ce travail de thèse s'intéresse aux phénomènes de friction qui se produisent dans les assemblages de fibres d'hydrogel, à la fois la friction fibre-sur-fibre et la friction avec d'autres surfaces environnantes. Dans une première partie, nous profitons de la friction fibre-sur-fibre pour fabriquer des struc-tures biomimétiques contenant des contraintes résiduelles dont l'intensité et la direction peu-vent être ajustées. Dans une deuxième partie, nous développons un modèle pour prédire l'usure des implants du ligament croisé antérieur (LCA) in vivo. Nous montrons l'application pratique de ce modèle d'usure à une stratégie de planification chirurgicale dans un essai précli-nique d'implants du LCA en fibres d'hydrogel. Enfin, dans une étude ex-vivo des propriétés tribologiques du contact lubrifié entre les fibres d'hydrogel et l'os cortical, nous montrons que le coefficient de friction augmente fortement avec la force normale. Ce travail apporte un nou-vel éclairage sur la conception des matériaux à base d'hydrogel. Il ouvre des perspectives in-téressantes pour la fabrication de structures biomimétiques, et pour l'amélioration des straté-gies de planification chirurgicale dans le cas de la reconstruction des tissus mous.

Résumé de la thèse en anglais

Hydrogel fibre assemblies offer very relevant and promising properties for use in surgical soft tissue reconstruction, such as good biocompatibility, mechanical properties close to native tissues, and simplicity of processing into different structures using textile techniques. This the-sis focuses on the friction phenomena occurring in hydrogel fibre assemblies, both fibre-on-fibre friction and friction with other surrounding surfaces. In a first part, we take advantage of fibre-on-fibre friction to fabricate biomimetic structures containing residual stresses which in-tensity and directionality can be adjusted. In a second part, we develop a model to predict wear damage of anterior cruciate ligament (ACL) implants in vivo. We show the practical appli-cation of the wear model to a surgical planning strategy in a preclinical trial of ACL hydrogel fibre implants. Finally, in an ex-vivo study of the tribological properties of the lubricated contact between hydrogel fibres and cortical bone, we show that the coefficient of friction increases strongly with the normal force. This work brings a novel insight into the design of hydrogel-based materials. It opens interesting perspectives for the fabrication of biomimetic structures, and for the improvement of surgery planning strategies in the case of soft tissue reconstruction.

Date de soutenance : mercredi 26 octobre 2022 à 14h00
Adresse de soutenance : Mines Paris, 60 Bd. Saint Michel 75005 Paris – Salle de la bibliothèque
Directeur de thèse : Laurent CORTE

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Modélisation de l'effet de l'irradiation sur la ténacité des alliages d'aluminium dans les réacteurs nucléaires expérimentaux

Résumé de la thèse en français

L'alliage d'aluminium 6061-T6 est choisi pour la fabrication de la cuve du réacteur français Jules Horowitz (JHR). Cette thèse se concentre sur la virole centrale de la cuve qui est est soumise à l'arrêté relatif Équipement Sous Pression Nucléaire. De telles cuves sont rigoureusement conçues pour répondre aux spécifications définies par l'Autorité de Sûreté Nucléaire (ASN). L'irradiation provoque des modifications microstructurales qui induisent un durcissement du matériau et diminuent sa ductilité. À titre d'exemple, une étude rapporte une augmentation de 45 et 60% de la limite d'élasticité et de la résistance mécanique respectivement et une diminution de 15 à 9% de l'allongement à rupture. Bien qu'il soit évident que l'irradiation augmente la résistance du matériau et diminue sa capacité d'écrouissage, il n'est pas prouvé dans la littérature que la ténacité de l'alliage d'aluminium 6061-T6 irradié diminue. Quelques rares résultats montrent que la ténacité n'est pas affectée par l'irradiation. Cependant, ces quelques résultats ne permettent pas de tirer des conclusions. En conséquence, l'objectif scientifique principal de cette thèse est de développer un modèle basé sur la physique qui prédit la ténacité de l'alliage d'aluminium 6061-T6 irradié. Tout d'abord, l'endommagement est étudié au niveau microscopique : les mécanismes de germination, de croissance et de coalescence de cavités dans l'alliage non irradié sont caractérisés et quantifiés. Le modèle d'endommagement est ainsi calibré sur l'alliage non irradié en supposant que l'irradiation n'affecte pas les particules de taille micronique qui endommagent le matériau. Deuxièmement, les effets du durcissement et de la perte d'écrouissage sur la ténacité globale sont décorrélés afin de mettre en valeur leurs influences respectives sur la ténacité du matériau irradié. Troisièmement, un modèle phénoménologique d'écoulement plastique irradié basé sur les résultats de traction (alliage irradié) disponibles dans la littérature est développé. Enfin, le modèle d'écoulement plastique irradié et le modèle d'endommagement sont combinés afin de simuler la ténacité de l'alliage irradié. Les résultats révèlent un large débat sur la ténacité de l'alliage d'aluminium 6061-T6 irradié.

Résumé de la thèse en anglais

The 6061-T6 aluminum alloy is chosen for fabricating the vessel of the French Jules Horowitz Reactor (JHR). This thesis focuses on the middle shaft of the vessel which is designed to be a nuclear pressure vessel. Such vessels are rigorously designed to fulfill the specifications defined by the French Nuclear Safety Authority (ASN, Autorité de Sûreté Nucléaire). Neutron radiation causes microstructural changes that induce material hardening and decrease the ductility of metals. To illustrate, a study reports an increase of 45 and 60% in the yield and ultimate tensile strength respectively and a decrease from 15 to 9% in the elongation % at failure. Although it is obvious that neutron radiation increases the material's strength and decreases its strain hardening capacity, it is not evidenced in the literature that the fracture toughness of the irradiated 6061-T6 aluminum alloy drops. A very few results show that the fracture toughness is not affected by the neutron radiation. However, these few results do not allow to draw conclusions. Therefore, the main scientific objective of this PhD thesis is to develop a physics-based model that predicts the fracture toughness of the irradiated 6061-T6 aluminum alloy. Firstly, damage is investigated at the microscopic level: void nucleation, growth and coalescence mechanisms in the unirradiated alloy. The damage model is to be calibrated over the unirradiated alloy while assuming that neutron radiation do not affect the micron-sized particles which damage the material. Secondly, the effect of strengthening and strain hardening drop on the overall fracture toughness is decorrelated to understand the trends regarding the irradiated material's toughness. Thirdly, a phenomenological irradiated plastic flow model that is based on the available tensile results (irradiated alloy) in the literature is developed. Finally, the irradiated plastic flow and the calibrated damage models are combined to simulate the fracture toughness of the irradiated alloy. The results disclose a wide discussion over the fracture toughness of the irradiated 6061-T6 aluminum alloy.

Date de soutenance : vendredi 7 octobre 2022 à 9h00
Adresse de soutenance : 270 rue Saint-Jacques 75005 Paris – Salle Biblio
Directeur de thèse : Jacques BESSON
Codirecteur : Yazid MADI
Co-encadrant : Jérôme GARNIER

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Réactions et adaptations face à la crise Covid-19

La Bibliothèque de Mines Paris – PSLvous donne rendez-vous, mardi 18 octobre 2022, à 16h30.

La Bibliothèque a le plaisir de vous inviter à une rencontre avec les auteurs du livre Innover en temps de crise, paru aux Presses des Mines, et rédigé par des chercheurs en gestion, économie, sociologie, sciences de l’information et de la communication de l’Institut Interdisciplinaire de l’Innovation (i3).

En introduction à la séance, les coordinateurs scientifiques de l’ouvrage en feront une brève présentation. A leur suite, Géraldine Schmidt (Professeure à l’IAE Paris-Sorbonne) et Marc Barbier (Directeur de Recherches INRAE au LISIS, Directeur de l’IFRIS) exposeront les commentaires que sa lecture a suscités chez eux.
S’ensuivra une discussion avec les auteurs du livre et le public présent.

Lieu : Bibliothèque de Mines Paris – PSL , 60 boulevard Saint-Michel 75006 Paris (16h30 – 18h)

• La rencontre sera diffusée par zoom : https://mines-paristech.zoom.us/j/94632947458?pwd=L2pFMG5LeXRrcjEzcmw1SXozZFhkQT09
• Réservation conseillée

Le RA 2021 revient sur les temps forts et les succès de l'année écoulée. Il présente ses perpectives d'avenir, dynamisées par le Plan de relance.

En 2021, Mines Paris – PSL renforce sa visibilité internationale, grâce à l'Université PSL (Paris Sciences et Lettres). L'École a la volonté de répondre à la quête de sens des étudiants et confirme son engagement pour contribuer à relever les défis du changement climatique et à la compétitivité des entreprises.

• Jacques Aschenbroich, président du CA de Mines Paris – PSL, co-signataire de l'éditorial, relève que « Pour être à la pointe des révolutions technologiques en cours, dans tous les secteurs d’activité, nous devons former davantage d’ingénieurs ; c’est ce dont la France a besoin. »

• Le directeur général, Vincent Laflèche, souligne quant à lui, que « La mise en place de “The Transition Institute 1.5 (TTI.5)” renforce la visibilité de notre recherche. »

Le RA 2021 est à feuilleter ici.

> Télécharger le Rapport d'activité 2021

Rupture ductile d'un milieu poreux aléatoire : Approche numérique et application aux défauts de soudure

Résumé de la thèse en français

Lors d'un assemblage par soudage, des bulles de gaz peuvent être piégées au sein du cordon de soudure. Ces défauts réduisent la résistance des pièces à la rupture ductile, mais peuvent être détectés par des moyens de contrôle non destructifs comme la tomographie X. Cependant l'utilisation directe des défauts dans une simulation mènerait à des temps de calcul prohibitifs. L'objectif de l'étude est d'analyser l'influence des pores sur la rupture ductile de pièces soudées, et de proposer une méthode permettant de prendre en compte de façon simplifiée les images de tomographies afin de prédire efficacement et précisément la résistance en rupture ductile. L'influence sur la rupture ductile est étudiée par des simulations micromécaniques sur des cellules élastoplastiques contenant une distribution aléatoire de pores, permettant de prendre en compte l'interaction entre défauts. La détection de la rupture à l'échelle de la cellule par coalescence ou localisation, l'influence de l'orientation du chargement et la dispersion pour différentes populations sont en particulier étudiées. A partir des simulations sur microstructures aléatoires, la dépendance de la déformation à localisation aux conditions de chargement peut être représentée par un métamodèle obtenu par krigeage. Une approche multifidélité est utilisée pour combiner les résultats de cellules unitaires et aléatoires. Enfin, la rupture ductile est étudiée expérimentalement par des essais observés par tomographie synchrotron, permettant de suivre l'évolution des défauts. Les résultats expérimentaux sont comparés à la simulation, à la fois au niveau du comportement macroscopique, et à celui de la déformation locale des défauts.

Résumé de la thèse en anglais

During welding, gas bubbles can be trapped within the weld joint. These defects reduce the resistance to ductile fracture, but can be detected by non-destructive controls such as X-ray tomography. However, the direct use of defects in a simulation would lead to prohibitive computation times. The objective of the study is to analyze the influence of pores on the ductile fracture of welded parts, and to propose a method to take into account the tomography images in a simplified way so as to predict efficiently and precisely the resistance in ductile fracture. The influence on ductile fracture is studied by micromechanical simulations on elastoplastic cells containing a random distribution of pores, allowing to represent defect interaction. The study focuses on the detection of fracture at the cell scale either by coalescence or localization, the influence of the loading orientation and the dispersion for different void populations. From simulations on random microstructures, the dependence of the localization strain on the loading conditions can be represented by a metamodel obtained by kriging. A multi-fidelity approach is used to combine results from unit and random cells. Finally, ductile fracture is studied experimentally by means of tests observed by synchrotron tomography, allowing to follow the evolution of defects. The experimental results are compared to the simulation, both at the level of macroscopic behavior, and at the local level of the deformation of defects.

Date de soutenance : lundi 19 septembre 2022 à 14h00
Adresse de soutenance : Mines Paris 60, boulevard Saint-Michel 75272 Paris cedex 06 – Salle L224
Directeur de thèse : Samuel FOREST
Codirecteur : Pierre KERFRIDEN
Co-encadrant : Franck N'GUYEN

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