Titulaire de la Chaire : Matthias Täufer
Chaire Professeur Junior (CPJ)
Modélisation mathématique et optimisation de la fabrication additive céramique
Présentation
La Chaire Professeur Junior en Modélisation mathématique et optimisation de la fabrication additive céramique a pour mission de développer des méthodes mathématiques avancées pour modéliser, analyser et optimiser les procédés de fabrication additive appliqués aux matériaux céramiques. Elle s’appuie sur des outils tels que :
- Les équations aux dérivées partielles (EDP),
- Le contrôle optimal,
- L’homogénéisation,
- L’étude des milieux aléatoires.
Ces approches visent à améliorer la conception des procédés et des matériaux innovants, en réponse aux défis technologiques posés par la fabrication additive céramique, notamment :
- Le contrôle des procédés thermiques,
- L’optimisation des trajectoires laser,
- La conception de matériaux aux propriétés physiques ciblées.
Intégration académique : La Chaire est rattachée à l’équipe Analyse et EDP du DMATHS, au sein du CERAMATHS.
Financement et durée
- Financement : Agence nationale de la recherche (ANR).
- Période : Décembre 2024 – Novembre 2027.
Équipe
L’équipe de la Chaire est actuellement composée de :
- Matthias Täufer (Titulaire de la Chaire),
- Maryam Al Hajjar (Doctorante),
- Charlotte Milano (Postdoctorante).
Un second doctorant rejoindra l’équipe en 2026.
Titulaire de la Chaire : Matthias Täufer
Parcours académique :
- Études en mathématiques à Munich.
- Thèse de doctorat soutenue à Dortmund (2018).
- Postdoctorats à Londres et Hagen.
Domaines de recherche :
- Analyse et théorie spectrale,
- Physique mathématique,
- Théorie du contrôle,
- Équation de la chaleur,
- Milieux aléatoires.
Publications : Auteur ou coauteur d’environ 30 publications scientifiques.
Profil institutionnel
Axes de recherche
La Chaire structure ses travaux autour de trois axes principaux :
1. Modélisation et optimisation des trajectoires laser en fabrication additive
- Objectif : Modéliser les transferts thermiques et optimiser les trajectoires laser pour contrôler la distribution de température et la qualité des pièces produites.
- Mots-clés : Contrôle optimal, équation de la chaleur, fabrication additive, trajectoires laser.
2. Homogénéisation et optimisation topologique des matériaux piézoélectriques
- Objectif : Comprendre et optimiser les propriétés effectives des matériaux piézoélectriques à microstructures complexes.
- Mots-clés : Optimisation topologique, piézoélectricité, homogénéisation, matériaux composites.
3. Localisation d’Anderson en sciences des matériaux
- Objectif : Étudier l’influence du désordre et des fluctuations aléatoires sur la propagation et la localisation des états dans les matériaux.
- Mots-clés : Localisation d’Anderson, milieux aléatoires, conditions aux limites aléatoires, conductivité aléatoire, théorie spectrale.
Projets, réalisations et chiffres clés
Depuis son lancement en 2024, la Chaire a produit :
- 5 publications dans des revues internationales de mathématiques,
- 3 prépublications scientifiques.
L’équipe passera à 4 membres d’ici fin 2026.
Collaborations scientifiques
La Chaire collabore avec des chercheurs internationaux, notamment :
- Patrizio Bifulco (Université de Hagen),
- Clemens Bombach (TU Chemnitz),
- Matteo Capoferri (Université de Milan),
- Ioana Ciotir (INSA Rouen Normandie),
- Raj Das (RMIT University, Melbourne),
- James Kennedy (University of Aveiro),
- Gert Wachsmuth (BTU Cottbus-Senftenberg),
- et bien d’autres.
Thématiques de collaboration :
- Analyse des EDP,
- Théorie spectrale,
- Milieux aléatoires,
- Contrôle optimal,
- Applications aux sciences des matériaux.