Python, Matlab et Abaqus. Des outils d’ingénieurs modernes

Mardi 4 septembre 2007, dans une salle de conférence à la faculté de science à l’université d’Orléans, la présentation est fin prête, après une nuit blanche à essayer de la peaufiner, elle ressemble à une présentation d’un étudiant en Master 2 qui s’apprête à soutenir son projet de stage de fin d’étude.

Stage de Master

Je devais présenter pendant un quart d’heure mon travail, puis répondre aux questions des membres du jury. Le jury était composé de 3 de mes profs (M. B. Izrar, M. JL Rouet et M. Barboza) et de mon tuteur de stage M. G. Jagot. Heureusement que ce dernier était présent pour témoigner de mes qualités de sérieux, de mon assiduité et détermination dont j’ai fait preuve pendant mes 7 mois de stage. Le sujet de mon stage portait sur l’amélioration de l’état de surface d’une pièce obtenue par un procédé de formage à froid, les pièces ainsi obtenues sont utilisées dans le circuit d’air conditionné d’automobile.

flexible auto tube formage froid

La pièce finie obtenue après formage avait un état de surface très abimé, et mon rôle était de trouver des solutions pour améliorer ce procédé de fabrication. Plusieurs facteurs pouvaient influencer le résultat de cette opération, et la méthode la plus adapté et qui m’a aidé à résoudre cette problématique est la technique des plans d’expérience. Ce travail, effectué au sein du centre de recherche Hutchinson à Chalette sur Loing, CDR pour les plus intimes 😉 , m’a valu un 18/20 et l’obtention de mon master MSIP (Modélisation et Simulation pour l’Ingénierie et la Physique) avec une mention très bien!

Avec ce diplôme, je pouvais intégrer n’importe quel entreprise dans le secteur de l’industrie, en tant que ingénieur bureau d’étude, ingénieur méthodes et outils ou manufacturing. Mais mon expérience au CDR m’a permis de côtoyer des personnes avec de grandes qualités humaines et professionnelles dans différents domaines, chimie, mécanique des matériaux, statistique, contrôle qualité, …

C’est ainsi que j’ai découvert le travail de chercheur et l’importance qu’il peut avoir pour améliorer le quotidien de beaucoup de gens. Je ne me voyais donc pas travailler dans une entreprise en passant mes journées à faire des simulations mécaniques sans une vraie valeur ajoutée, ou bien gérer la fabrication de pièces mécaniques dans une usine de production, je désirais quelques choses beaucoup plus forte, épanouissante et stimulante, et c’est à Toulouse où j’ai pu trouver mon bonheur, dans un secteur complètement différent de ce que j’ai pu imaginer auparavant!

Toulouse la ville des chercheurs qui trouvent…

En novembre 2007, M. A. Ferrand, enseignant chercheur à l’INSA de Toulouse, m’appelle sur mon portable et m’annonce qu’il est intéressé par mon profil pour effectuer une thèse sur la caractérisation mécanique de matériaux déposés en film mince et utilisés dans la fabrication de MEMS (Micro Electro Mechanical System). Des pièces toutes minuscules et qui ont permis le développement rapide du domaine de la télécommunication.

A l’école je me débrouillais pas mal en électrotechnique, électromécanique, asservissement, automatisme, … mais de là à parler de semi-conducteur silicium et compagnie, et à longueur de journée c’est un peu trop, et même pour moi qui n’ai pas peur de découvrir et d’apprendre des nouvelles disciplines.

Accepter cette mission est équivalent à prendre de gros risques sur le déroulement de ma carrière professionnelle. Le tableau suivant montre une comparaison entre les deux chemins qui se proposaient à moi. Les critères sont classées du plus important au moins important, selon ma propre expérience et les propositions, de thèse ou de travail, auxquels j’avais postulés et reçu des réponses, cette comparaison ne concerne donc, que moi personnellement!

image

Une personne normalement conçue, choisirait une carrière et un emploi sécurisés avec un bon salaire! mais je ne dois pas être une personne normale. Quand j’ai fait le déplacement à Toulouse pour rencontrer A. Ferrand, R. Plana et les membres de l’équipe MINC, je n’avais plus aucun doute que c’est avec ces personnes là que je voulais passer les 3 prochaines années de mon parcours professionnel.

Le test de gonflement ou bulge test

Le principal objectif de mes travaux de recherche consistait en la mise en place d’une technique fiable pour la caractérisation mécanique des matériaux en couches minces. Les propriétés mécaniques sont des paramètres intrinsèques des matériaux, elles permettent par exemple de prédire le comportement mécanique d’une structure sollicitée par des charges. On connait les propriétés mécaniques de la plupart des matériaux utilisés dans la “macro industrie”, mais dès lors que ces mêmes matériaux sont utilisés pour fabriquer des MEMS (ou même des NEMS, Nano Electro Mechanical System) les propriétés mécaniques changent en fonction de beaucoup de paramètres, et notamment le procédés d’obtention de ces matériaux.

Mes recherches ont été axées sur la fiabilité des solutions existantes, et la mise en place d’une solution opérationnelle et fiable.

Le banc de test que j’ai mis en place permet de caractériser des couches minces de matériaux, et dont l’épaisseur est inférieure à 1µm. Le test s’appelle bulge test, ou test de gonflement de membrane.

bulge test - goflement de membrane

Les matériaux que l’on souhaite caractériser sont déposées sur un substrat en silicium. Une ouverture est usinée sur la face arrière du substrat pour faire apparaître le matériau testé. La fabrication des échantillons de test est effectuée par les méthodes de photolithographie en salle blanche.

photolithographie

Les travaux de recherche effectués pendant cette thèse m’ont permis de publier une dizaine de publications, dans des conférences nationales et internationales, et une revue scientifique. La liste de ces publications sont résumés dans la page suivante: https://engineer-toolbox.com/hicham-youssef-publications/

Une fois leur thèse  soutenue, les doctorants, ou thésards, peuvent continuer leurs travaux de recherche avec un contrat post doc dans leur laboratoire d’origine ou un autre laboratoire de recherche, en général ce contrat a une durée d’une dizaine de mois, et il peut être renouvelable une ou deux fois. Les postdocs peuvent accumuler avec leur contrat un contrat de vacation pour assurer des séances de travaux dirigés (TD) ou travaux pratiques (TP) au sein d’une université, certains d’entre eux constitueront un dossier pour avoir la “certification” un sésame qui leur permet de postuler à des postes de maître de conférence, et d’autre garderont espoir que le laboratoire, où ils travaillent, ouvre un poste qui leur correspond.

Thésard, ingénieur, indépendant. L’histoire sans fin

La suite de cette histoire peut prendre plusieurs lignes voir plusieurs pages encore, mais je vais la stopper ici, je ne vais donc pas vous raconter mes huit ans passés chez Capgémini (Sogeti hightech). Peut être je trouverai le temps pour la finir dans un prochain post. Quand j’ai commencé la rédaction de cet article mon but était d’expliquer les raisons qui m’ont poussé à créer ce blog, et qu’est ce que je compte publier dedans.

Le but du blog est de créer une sorte de muse telle qu’elle est expliquée dans le livre la semaine des quatre heures de Tim Ferris et du livre tout le monde n’a pas eu la chance de rater ses études de Olivier Roland

Le contenu sera sous forme de tutoriel, études, analyses, … basés sur les outils d’ingénieurs modernes comme Abaqus, Matlab et Python, …

J’essaierai de publier au moins un article par semaine pendant les 4 prochains mois, donc d’ici la fin de l’année le blog devra contenir au moins une vingtaine d’articles…

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