PhD position in the field of nonlinear vibrational metamaterials — Empa

Description complète

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

Position du doctorat dans le domaine des métamatériaux vibrationnels non linéaires

Le Laboratoire d'Acoustique/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 thèmes de recherche reposent sur de nombreux modèles numériques et sur une large gamme d'équipements expérimentaux pour la mesure du bruit et des vibrations.

Les ondes mécaniques et les vibrations sont traditionnellement contrôlées à l'aide de dispositifs linéaires à 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 des vibrations, permettant des fonctionnalités qui ne sont pas réalisables avec des conceptions conventionnelles. La recherche combinera la modélisation mécanique, les simulations d'éléments finis, le développement de prototypes et les essais expérimentaux. L'objectif est de développer des modèles efficaces et des règles de conception pour les métamatériaux non linéaires capables d'isoler les vibrations adaptatives, de convertir les fréquences et de propager les ondes non réciproques. Le candidat retenu travaillera dans le cadre d'un projet collaboratif franco-Suisse impliquant Empa, ETH Zurich et LAUM.

Vos tâches

En tant que doctorant dans ce projet, vous travaillerez sur des blocs de construction hautement non linéaires pour les métamatériaux vibrationnels. Les tâches spécifiques pour atteindre les résultats difficiles comprennent :

• Élaborer des modèles analytiques et numériques pour des résonateurs fortement non linéaires présentant des effets de rigidité, d'amortissement et d'inertie non linéaires.
• Concevoir, simuler et optimiser de nouveaux concepts de résonance basés sur l'amplification par inertie, la rigidité bilinéaire et la dynamique multi-degrés de liberté.
• Fabrication et caractérisation expérimentale des prototypes de résonateurs à l'aide de tests de vibration, de vibrométrie laser et de 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 à ordre réduit et des outils de simulation efficaces pour la conception de métamatériaux non linéaires et de dispositifs de contrôle des vagues.
• Diffuser les résultats de la recherche au moyen de publications dans des revues de pointe, de présentations lors de conférences internationales et de collaboration avec des partenaires de projet à l'ETH Zurich et à l'Université du Mans.

Votre profil

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

• J'ai une maîtrise en génie, physique ou mathématiques, obtenu il n'y a pas plus de quatre ans et exécuté au-dessus de 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 certaine expérience avec au moins l'un des éléments suivants : dynamique structurelle et/ou non linéaire, techniques de modélisation numérique (méthode des éléments finis) ou méthodes expérimentales en acoustique. J'ai un profond intérêt pour ces sujets.
• En tant que chercheur, je fais de la recherche de manière structurée et scientifique. J'ai lu des documents techniques, compris les nuances entre les différentes théories et mis en œuvre et améliorer les méthodologies moi-même.
• Dans les rapports fréquents, qui varient entre chaque semaine et chaque mois, je montre les résultats que j'ai obtenus et je donne une interprétation fondée de ces résultats. Je m'inspire de mon travail et de mon approche en fonction de la rétroaction de mes superviseurs qui orientent mes recherches.
• Il est important pour moi de travailler comme membre actif de l'équipe et je suis impatient de partager mes résultats pour inspirer et être inspiré par mes collègues.
• Au cours de mon doctorat, je veux devenir plus indépendant, par exemple représenter le groupe de recherche sur les réunions et les conférences de projets. Je considère ces événements comme une occasion de diffuser mon travail auprès d'un public d'experts internationaux et de collègues de recherche, et d'en apprendre davantage sur le contexte plus vaste de ma recherche et du projet de recherche.

Notre offre

Nous offrons un doctorat de 4 ans entièrement financé à Empa. Le candidat sera également inscrit comme doctorant à l'ETH Zürich, co-supervisé par le Dr Paolo Tiso. Le cœur du projet de doctorat sera réalisé à Empa avec au moins un détachement de recherche au Mans et une collaboration intense avec la Chaire en dynamique non linéaire à ETHZ. Outre de nombreuses occasions de se développer dans une direction scientifique et/ou industrielle offerte par le groupe de recherche, une formation doctorale supplémentaire pour les doctorants est dispensée dans le cadre de l'École doctorale. La date de début est février 2027 ou sur accord mutuel.

Vous restez dans un environnement dynamique au centre de l'Europe. Empa a son campus principal à Dübendorf, situé à proximité de Zürich et 20 minutes en tramway de l'aéroport international de Zurich. Zurich est l'une des villes où la qualité de vie est la plus élevée au monde, accueillant les non-Allemands et offrant de nombreuses possibilités d'activités sociales, culturelles et de plein air.

Nous favorisons une culture d'inclusion et de respect. Nous accueillons toutes les personnes qui s'intéressent à des activités novatrices, durables et significatives. Notre engagement est documenté dans notre Plan d'action sur la diversité et fait référence à des objectifs précis, qui sont mis en oeuvre et développés régulièrement.

Tu ne réponds pas à toutes les exigences ? Nous sommes conscients que, particulièrement, les femmes et les personnes issues de minorités hésitent souvent à présenter une demande à moins qu'elles ne répondent à toutes les exigences. Cependant, nous apprécions aussi la motivation, l'engagement et la volonté d'apprendre. Si vous vous voyez dans ce rôle, nous aimerions recevoir votre candidature qualifiée, même si vous ne répondez pas à 100% des exigences.

Nous sommes impatients de recevoir votre candidature en ligne complète comprenant une lettre de motivation, CV, certificats, diplômes et coordonnées de deux personnes de référence. Veuillez les soumettre exclusivement via notre portail d'emploi. Les demandes par courrier électronique et par la poste ne seront pas prises en considération.

Questions sur cette offre