Maurin Raphaël

IMFT
2 Allée du Professeur Camille Soula
31400 TOULOUSE

Tél: 05 34 32 29 84 (IMFT)

Email: raphael.maurin@imft.fr

Bienvenue sur ma page perso !

Je suis actuellement enseignant-chercheur à Toulouse INP. J’enseigne au département Mécanique des Fluides, Eau et Environnement (MFEE) de l’ENSEEIHT, et je suis chercheur à l’Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse (IMFT), au sein du groupe fluide et particules et de l’axe environnement.

Vous trouverez sur cette page des détails sur l’ensemble de mes activités, qui vont de l’enseignement à la recherche, en passant par la participation à la vie des établissements dont je dépends.

Enseignement

En tant qu’enseignant-chercheur au département d’Hydraulique de Mécanique des Fluides Environnementale de l’ENSEEIHT, j’enseigne autour de 192 heures/an à la fois des cours de mécanique de base, des cours de spécialité en mécanique des fluides environnementale, et l’encadrement de projets numériques et expérimentaux. Les cours sont de niveau licence 3 (1A) à master 2 (3A) et sont répartis entre la filière classique d’ingénieur de l’ENSEEIHT et les ingénieurs par apprentissages (alternance). Je bénéficie, au sein du département, de l’école et de Toulouse INP d’un cadre confortable, que ce soit du point de vue des moyens, de la formation, d’une vraie dynamique entre collègues ou encore de l’accompagnement dans les pratiques pédagogiques. Le résultat de mon enseignement est donc évidemment le fruit de ce cadre et d’un travail collectif avec mes collègues.

D’un point de vue personnel, dans l’ensemble des cours que j’enseigne, j’essai de mettre en place une démarche de pédagogie active, dans laquelle les élèves sont moteurs, à travers des activités en groupes, des méthodologies de type classe renversée ou encore apprentissage par problème et par projet (APP). Ce type de pédagogie permet à la fois aux élèves de mieux assimiler les connaissances et compétences, et de répondre à un changement important de contexte d’apprentissage avec l’émergence d’une source de connaissance et d’apprentissage inépuisable et accessible à travers internet. Le rôle de l’enseignant devient alors celui d’un expert qui permet de faciliter l’apprentissage des étudiants, de les faire se poser les questions pertinentes, de les aiguiller sur les sources de connaissances de références, et de valider les connaissances.

J’ai dans ce cadre là, reprit et transformé l’ensemble des cours pour lesquels je suis responsable (indiqué resp. dans la suite). J’essaye au maximum de m’appuyer sur les compétences et les aspirations des élèves pour construire et adapter mes cours chaque année.

Dans une démarche d’apprentissage, je suis curieux des pratiques des autres et je me forme tout au long de l’année en participant à des ateliers de la dynamique pédagogique de l’INP et de DEFI diversité. Je participe également à un groupe d’analyse de pratiques pédagogiques avec d’autres jeunes enseignants-chercheurs, animé par les conseillers pédagogique de l’INP et centré sur nos pratiques pédagogiques au quotidien.

Cours enseignés

  • Remise à niveau en mathématiques  1A apprentis (17.5h, avec W. Bergez, R. Perussel, S. Rigal, J. Albagnac)
  • Ecoulements potentiels 1A apprentis (resp., 17.5h)
  • Mécanique rationnelle/des solides indéformables 1A (17.5h, avec O. Liot & V. Roig)
  • Hydaulique en charge et à surface libre 1A (APP) (6h, avec J. Albagnac, L. Cassan, H. Roux, O. Thual, V. Roig, P. Duru, B. Munir)
  • Hydrologie 2A apprentis (resp., 17.5h)
  • Transport de sédiments 2A (resp., 17.5h)
  • Méthodes numériques pour les écoulements à surface libre 2A (resp., 14h)
  • Projets numériques 2A eau et environnement (resp., 24h, avec D. Astruc & L. Guiot)
  • Projets expérimentaux 2A (24h, avec J. Albagnac, J. Mougel, P. Duru, N. Sasso, O. Praud, L. Cassan, M. Mercier, R. Mathis, J. Sebilleau)
  • Milieux Granulaires 3A (resp., 20h, avec M. Abbas)

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Formations suivies

  • depuis 2018: Participation à un groupe d’analyse de pratiques pédagogiques avec des jeunes collègues et les conseillers
    pédagogiques de Toulouse INP (2-3 séances par semestre)
  • 2019, Effective mentoring (of graduate students) + teaching inclusively, Janett Rankin (MIT), 24 & 25/06/2019
  • 2019 Journée des bonus innovation pédagogique, 5/06/2019
  • 2017-2018, 8 demi-journée de formation (Approche par compétence, Progresser en groupe, Motivation des
    étudiants, Créer ses support de cours efficacement, Salles de pédagogie actives, comment évaluer ?, Se servir de
    moodle, Comment capter l’attention ?)
  • 2017, 5 jours de formation à la pédagogie active pour les nouveaux entrant enseignants-chercheurs, DEFI
    DIVERSITÉ, 4-8/06/2017

Recherche

Mes activités de recherche s’articulent autour de l’interaction entre une assemblée de particules et un écoulement fluide, allant de cas dilués (fraction volumique solide de l’ordre du pourcent) dans le cadre de suspensions iso-dense, à des cas dense (fraction volumique proche du packing maximum) dans le cadre du transport de sédiments.

Principalement spécialiste des milieux granulaires (membre du fameux “Lacaze group”), les études que j’effectue se base sur une compréhension du comportement granulaire et des couplages avec le fluide interstitiel et l’écoulement de celui-ci. Cette approche s’inscrit dans les approches diphasiques moyennée en volume (Euler-Euler). Ce cadre permet également une meilleure compréhension du comportement des suspensions, en distinguant les contributions granulaires à proprement parlé et la modification du comportement fluide dû à la présence des particules.

J’étudie le transport par charriage principalement à partir d’un couplage numérique que j’ai développé, associant la méthode des éléments discrets à une résolution fluide moyenné en volume (Euler-Lagrange, DEM-VANS). De manière complémentaire, les travaux sur les suspensions sont des travaux expérimentaux. Depuis peu, je m’intéresse également à la compréhension du comportement des cours d’eau dans le cadre de la thèse de Badar Munir, qui s’appuie sur l’analyse expérimentale du comportement de rivière en laboratoire.

Dans l’ensemble de mes recherches, je m’attache à étudier et comprendre les mécanismes physiques sous-jacents aux phénomènes étudiés, tout en gardant une vision des enjeux appliqués et des verrous scientifiques associés.

Comme tout chercheur, je bénéficie d’un cadre et d’interactions riches que ce soit au niveau du laboratoire, du site, ou encore des communautés nationales et internationales. L’ensemble de mes travaux sont à ce titre des travaux collectifs, et résultent tous de collaborations avec des encadrants, des chercheurs et des étudiants (co-)encadrés. Les noms des personnes associés à chaque thématique sont entre parenthèses.

Transport de sédiments

  • Modélisation numérique: éléments discrets, couplage fluide-particule (Euler-Lagrange), application au transport par charriage, comparaisons expérimentales (J. Chauchat, P. Frey, B. Chareyre)
  • Rhéologie granulaire: rhéologie mu(I), influence du fluide sur la rhéologie, théorie cinétique (J. Chauchat, P. Frey, R. Chassagne, T. Paehtz)
  • Mécanismes granulaires: structure de l’écoulement, influence de la pente, modélisation analytique continue, scaling, lien laves torrentielles, influence de la forme des particules (J. Chauchat, P. Frey, R. Monthiller, L. Lacaze, B. Gouhier, M. Graffin, S. Viroulet)
  • Ségrégation par taille: lien avec le comportement granulaire sec, analyse phénoménologique, modélisation continue (advection-diffusion) (R. Chassagne, H. Rousseau, P. Frey, J. Chauchat, N. Gray, A. Hergaud, L. Morchid-Alaoui)
  • Rivière de laboratoire: équilibre d’une rivière en laboratoire, paramètres et mécanismes physiques dominants, impact et reprise d’une recharge sédimentaire (B. Munir, L. Lacaze, OFB)

Suspensions

  • Écoulement d’une suspension isodense autour d’un cylindre: étude expérimentale, analyse d’image, PIV, PTV (M. Mercier, L. Lacaze, S. Cazin)
  • Influence du nombre de Reynolds particulaire: transition d’écoulement, rhéologie des suspensions, comportement local (M. Mercier, L. Lacaze, J. Morris)

Publications

Articles dans des revues internationales

  • Rousseau H., R. Chassagne, J. Chauchat, R. Maurin and P. Frey, Bridging the gap between particle-scale forces and continuum modelling of size segregation: application to bedload transport (2021), Journal of Fluid Mechanics, 916 A26 PDF
  • Chassagne R.,  P. Frey, R. Maurin, and J. Chauchat (2020), Mobility of bidisperse granular mixture in bedload transport, Physical Review Fluids, 5 114307 PDF
  • Chassagne R., R. Maurin, J. Chauchat, JMNT Gray, and P. Frey (2020), Discrete and continuum modelling of grain size segregation during bedload transport, Journal of Fluid Mechanics, 895 A30.  PDF
  •  Frey P., H. Lafaye de Micheaux, C. Bel, R. Maurin, K. Rorsman, T. Martin and C. Ducottet (2020), Experiments on grain segregation by kinetic sieving in bedload transport on a steep slope, Advances in Water Resources, 136 103478. PDF
  • Maurin R., J. Chauchat, and P. Frey (2018), Revisiting slope influence in turbulent bedload transport: consequences for vertical flow structure and transport rate scaling, Journal of Fluid Mechanics, 839:135-156. PDF
  •  Maurin R., J. Chauchat, and P. Frey (2016), Dense granular flow rheology in turbulent bedload transport, Journal of Fluid Mechanics, 804: 490–512. PDF
  •  Maurin R., J. Chauchat, B. Chareyre, and P. Frey (2015), A minimal coupled fluid-discrete elementmodel for bedload transport, Physics of Fluids, 27 113302. PDF

Manuels & articles de conférences originaux

  • Caulk, R., J. Kozicki, D. Kunhappan, R. Maurin, E. Puig Montella, T. Sweijen, C. Yuan, and B. Chareyre (2019). Yade’s undeniable transformation into a model project of optimization, multi-physics couplings and user support. In proceedings DEM8, July 2019, Twente, Neederlands. PDF
  • Maurin R. (2018) YADE 1D vertical VANS fluid resolution : Theoretical bases (11p), YADE Technical ArchivePDF
  • Maurin R. (2018) YADE 1D vertical VANS fluid resolution : Numerical resolution details (21p), YADE Technical Archive. PDF
  • Maurin R. (2018) YADE 1D vertical VANS fluid resolution : Practical details (7p), YADE Technical Archive. PDF
  • Richefeu V., G. Combe, R. Maurin (2013), An attempt in assessing contact forces from a kinematic field. In proceedings Powders and Grains 2013, July 8-12, UNSW, Sydney, Australia, AIP Conf. Proc. 1542, 429. PDF

Vie des établissements

Une partie du métier d’enseignants-chercheur consiste également à prendre part à la vie des établissements (nombreux!) dont on dépend, pour faire fonctionner au mieux nos institutions. Cet aspect me tient particulièrement à coeur et je m’investis pour prendre part à la vie scientifique et démocratique, essayer de faire entendre la voix des étudiants et des personnels, et défendre un ensemble de valeurs qui me sont chères (transparence, discussion, ouverture, gouvernance et décisions collectives, égalité,…). A ce titre, je suis membre de l’intersyndicale de Toulouse INP (lien blog), qui regroupe les syndicats principaux présents au sein de l’établissement et qui permet de discuter, de réfléchir ensemble, d’avoir une pluralité de points de vue et de peser sur les décisions pour défendre les étudiants et les travailleurs.
En tant qu’enseignant-chercheur à Toulouse INP, je suis rattaché à l’université Toulouse INP, au département MFEE au sein de l’école d’ingénieur ENSEEIHT, et au laboratoire de recherche de l’IMFT. Je suis impliqué à presque chacun des niveaux: au conseil scientifique de l’IMFT, au conseil de département MFEE, et à la Commission pour la Formation et la Vie Universitaire (CFVU) de Toulouse INP. Je suis également actuellement responsable (pas suffisamment actif) des séminaires du groupe FEP à l’IMFT.

Responsabilités collectives

  • 2020-             Membre élu à la Commission pour la Formation et la Vie Universitaire (CFVU) de Toulouse INP
  • 2018-             Membre élu du conseil scientifique de l’IMFT
  • 2018-             Membre du conseil de département, MFEE, ENSEEIHT
  • 2018-             Responsable des séminaires de l’équipe F&P à l’IMFT
  • 2019              Membre de la commission interdisciplinaire d’avancement de grade Toulouse INP
  • 2018              Président de jury du baccalauréat (Auch, 32)
  • 2017-2018   Co-responsable des séminaires de l’équipe HEGIE à l’IMFT
  • 2013-2016   Représentant des doctorants à l’école doctorale TUE, Univ. Grenoble Alpes
  • 2013-2015   Responsable des séminaires d’équipe à Irstea Grenoble