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La thèse proposée vise à développer une méthode électromagnétique pour mesurer les variables d'état de matériaux cimentaires (pâte de ciment et mortier) (teneur en eau / degré de saturation et densité) influençant leurs processus hydriques et mécaniques. Ceux-ci peuvent en effet menacer la sûreté des ouvrages de génie civil (GC) comme les tunnels, les ponts, les barrages… Or, à certains égards les méthodes de contrôle santé intégré conventionnelles sont insuffisamment fiables, ce qui nuit à l’évaluation de la santé des ouvrages.
L’approche que nous proposons vise à enrichir les informations disponibles (mesurées) afin d’améliorer l’évaluation des risques. Il s’agit de mesurer d'analyser des propriétés diélectriques des matériaux cimentaires sur une très large gamme de fréquence (de Hz à plusieurs GHz) grâce à des capteurs électromagnétiques et à des modèles adaptés.
Deux types de capteurs et moyens de mesure seront développés : mesures d'impédance d’une part, paramètres S de l’autre. Des expérimentations consistant en un suivi hydrique de matériaux cimentaires seront menées avec ces capteurs.
Le spectre ultra-large bande ainsi mesuré sera analysé (machine learning, résolution de problème inverses…) à l’aide de modèles diélectriques s’appuyant sur des équations de mélange (tenant compte des propriétés des constituants des matériaux, y compris à l’échelle moléculaire) ou des lois de relaxation diélectrique, et seront conçus en vue de déterminer les variables d'état des milieux cimentaires testés.

Deux profils sont possibles : EEA ou génie mécanique/génie civil
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*** Profil possible en EEA :
- Formation dans le domaine de l’EEA.
- M2R orienté vers l’électromagnétisme, les hyperfréquences ou les capteurs et l’instrumentation.
- Compétences en programmation Matlab, ou outil similaire.
- Compétences en simulations électromagnétiques.
- Compétences en expérimentations hyperfréquences, et ou techniques d’instrumentation.
- De bonnes aptitudes à la rédaction en français et en anglais, en vue de la rédaction de publications et communications scientifiques en anglais, et de la rédaction de rapports.
*** Profil possible en Mechanical Engineering :
- Formation en Mechanical Engineering, Civil Engineering ou Materials Science
- M2R orienté vers le comportement des matériaux du GC.
- Compétences en programmation Matlab, Mathematica ou outil similaire.
- Compétences en simulations moléculaires (souhaitable).
- Compétences en micromécanique et méthodes de changement d’échelle (souhaitable).
- Compétences en expérimentations.
- De bonnes aptitudes à la rédaction en français et en anglais, en vue de la rédaction de publications et communications scientifiques en anglais, et de la rédaction de rapports.

Niveau de français requis: Avancé: Vous pouvez parler la langue de manière plus complexe, spontanée et sur des sujets variés.

Niveau d'anglais requis: Avancé: Vous pouvez parler la langue de manière plus complexe, spontanée et sur des sujets variés.