Avec les avancées de la fabrication additive, les métamatériaux mécaniques ont connu un développement exponentiel. Ces métamatériaux se composent d’un arrangement de micropoutres suivant une géométrie périodique judicieusement choisie, permettant ainsi à la déformation collective de ces éléments d’émerger avec des comportements nouveaux. Ils offrent des performances inégalées en termes de ratio rigidité-densité, d'absorption d'énergie, de module de Poisson négatif, et de nouvelles propriétés sur la propagation des ondes élastiques, telles que le passe-bande et la coupe-bande. Toutefois, la périodicité de l’architecture présente un inconvénient majeur : le comportement global des métamatériaux est anisotrope et dépend de la forme de la métastructure ainsi que de la direction de sollicitation. Pour remédier à cela, l'introduction de métastructures d’architecture Delaunay en PMMA (poly(méthacrylate de méthyle)) par deux équipes de la DRF/IRAMIS a abouti à la création de métastructures plastiques isotropes localement.

Le stage se concentre sur la fabrication de métastructures métalliques complexes en utilisant deux alliages : l'acier inoxydable 316L et l'alliage TA6V (Ti-6Al-4V). La métastructure Delaunay, bien que désordonnée, démontre des propriétés mécaniques comparables aux structures octet-truss traditionnelles, tout en offrant une isotropie améliorée. Ce stage vise à valider la relation fondamentale entre les propriétés des matériaux et leur configuration géométrique.

Les objectifs du stage incluent plusieurs missions clés. Tout d'abord, le stagiaire analysera les microtreillis métalliques déjà imprimés par des techniques d'impression 3D de fusion sélective sur lit de poudre, notamment L-PBF (Laser Powder Bed Fusion) et EB-PBF (Electron Beam Powder Bed Fusion). Il réalisera des tests de caractérisation mécanique, y compris des analyses par DMA (Dynamic Mechanical Analysis), pour identifier le module d’Young des matériaux fabriqués (acier 316L et Ti-6Al-4V) et ses variations selon les directions de fabrication. Des analyses à hautes et basses températures pourront également être menées pour évaluer le comportement mécanique des matériaux sous différentes conditions thermiques.

Ensuite, le stagiaire calculera la densité relative des métastructures en fonction de leurs dimensions et de leur masse. Des tests de compression permettront d'identifier le module d’Young de chaque métastructure et d'obtenir la courbe de caractérisation (courbe contrainte-déformation), fournissant des informations sur le comportement des métastructures en plasticité avant et après rupture.

Le stagiaire utilisera également la tomographie X pour réaliser une analyse 3D des microtreillis, afin d'examiner la distribution des pores, la connectivité des structures et d’évaluer la qualité des impressions. Des analyses avant et après tests de compression, couplées à de la DVC (Digital Voxel Correlation), pourront également être réalisées pour évaluer les modifications