Position de doctorat dans le domaine des métamatériaux vibratoires non linéaires

La science et la technologie des matériaux sont notre passion. Grâce à leur recherche de pointe, les quelque 1 100 employés de l'Empa apportent des contributions essentielles au bien-être de la société pour un avenir digne d'être vécu. L'Empa est une institution de recherche du domaine de l'ETH.

Le Laboratoire pour l'Acoustique/le Contrôle du Bruit est une équipe internationale de scientifiques et d'ingénieurs actifs dans les domaines de la vibroacoustique, de l'acoustique environnementale et de la psychoacoustique. Les divers sujets de recherche s'appuient sur des modèles numériques étendus et une large gamme d'équipements expérimentaux pour les mesures de bruit et de vibration.

Les ondes mécaniques et les vibrations sont traditionnellement contrôlées à l'aide de dispositifs linéaires aux propriétés fixes. Dans ce projet de doctorat, l'étudiant explorera une nouvelle génération de résonateurs non linéaires dont le comportement dynamique change avec l'amplitude de la vibration, permettant des fonctionnalités qui ne sont pas réalisables avec des conceptions conventionnelles. La recherche combinera la modélisation mécanique, les simulations par éléments finis, le développement de prototypes et les tests expérimentaux. L'objectif est de développer des modèles efficaces et des règles de conception pour des métamatériaux non linéaires capables d'isolation vibratoire adaptative, de conversion de fréquence et de propagation d'ondes non réciproques. Le candidat retenu travaillera au sein d'un projet collaboratif franco-suisse impliquant l'Empa, l'ETH Zurich et le LAUM.

Vos tâches ###

En tant que candidat au doctorat au sein de ce projet, vous travaillerez sur des éléments de construction hautement non linéaires pour les métamatériaux vibratoires. Les tâches spécifiques pour atteindre les résultats ambitieux comprennent :

• Développer des modèles analytiques et numériques pour des résonateurs fortement non linéaires présentant des effets de raideur, d'amortissement et d'inertie non linéaires.
• Concevoir, simuler et optimiser de nouveaux concepts de résonateurs basés sur l'amplification d'inertie, la raideur bilinéaire et la dynamique à plusieurs degrés de liberté.
• Fabriquer et caractériser expérimentalement des prototypes de résonateurs en utilisant des tests de vibration, de la vibrométrie laser et des techniques d'analyse modale.
• Étudier les phénomènes non linéaires tels que les résonances internes, la conversion de fréquence, les bifurcations et le transfert d'énergie non linéaire.
• Créer des modèles d'ordre réduit et des outils de simulation efficaces pour la conception de métamatériaux non linéaires et de dispositifs de contrôle d'ondes.
• Diffuser les résultats de la recherche par des publications dans des revues de premier plan, des présentations lors de conférences internationales et une collaboration avec les partenaires du projet à l'ETH Zurich et à l'Université du Mans.

Votre profil ###

Si vous vous reconnaissez dans l'histoire ci-dessous, alors vous avez le profil qui correspond au projet et au groupe de recherche :

• Je possède un master en ingénierie, physique ou mathématiques, obtenu il y a moins de quatre ans et avec des résultats supérieurs à la moyenne par rapport à mes pairs.
• Je maîtrise l'anglais écrit et parlé.
• Au cours de mes cours ou de mes activités professionnelles antérieures, j'ai acquis une expérience dans au moins l'un des domaines suivants : dynamique structurelle et/ou non linéaire, techniques de modélisation numérique (méthode des éléments finis) ou méthodes expérimentales en acoustique. J'ai un intérêt profond pour ces sujets.
• En tant que chercheur, je mène des recherches de manière structurée et scientifiquement rigoureuse. Je lis des articles techniques, je comprends les nuances entre les différentes théories et je mets en œuvre et améliore moi-même les méthodologies.
• À travers des rapports fréquents, allant de l'hebdomadaire au mensuel, je présente les résultats que j'ai obtenus et je donne une interprétation fondée de ces résultats. J'itère sur mon travail et mon approche en fonction des commentaires de mes superviseurs qui orientent la direction de ma recherche.
• Il est important pour moi de travailler en tant que membre actif de l'équipe et je suis impatient de partager mes résultats pour inspirer et être inspiré par mes collègues.
• Pendant mon doctorat, je souhaite évoluer vers plus d'indépendance, par exemple en représentant le groupe de recherche lors de réunions de projet et de conférences. Je vois ces événements comme une occasion de diffuser mon travail auprès d'un public d'experts internationaux et de collègues chercheurs, et d'en apprendre davantage sur le contexte plus large de ma recherche et du projet de recherche.

Notre offre ###

Nous proposons un poste de doctorat de 4 ans entièrement financé à l'Empa. Le candidat sera également inscrit comme étudiant en doctorat à l'ETH Zürich, co-encadré par le Dr. Paolo Tiso. Le cœur du projet de doctorat sera mené à l'Empa avec au moins un détachement de recherche à Le Mans et une collaboration intense avec la Chaire de Dynamique Non Linéaire à l'ETHZ. Outre de nombreuses occasions de vous développer dans une direction scientifique et/ou industrielle offertes par le groupe de recherche, une formation doctorale supplémentaire pour les candidats au doctorat est prévue dans le cadre de l'École Doctorale.

La date de début est février 2027 ou selon accord mutuel.

Vous séjournez dans un environnement dynamique au centre de l'Europe. L'Empa a son campus principal à Dübendorf, situé près de Zürich et à 20 minutes en tram de l'aéroport international de Zurich. Zurich est l'une des villes ayant la qualité de vie la plus élevée au monde, accueillante pour les personnes ne parlant pas allemand et offrant de nombreuses opportunités d'activités sociales, culturelles et de plein air.

Nous favorisons une culture d'inclusion et de respect. Nous accueillons toutes les personnes intéressées par des