Génération assistée de noyaux de calculs complexes en mécanique du solide

CEA; Saint-Paul-lès-Durance; Sur place; EUR 20 000 - 40 000; Plein temps

Résumé du poste

Un institut de recherche avancée cherche un doctorant pour travailler sur une thèse axée sur la simulation numérique et le développement de code. Le candidat idéal doit avoir une solide expérience en programmation en C++ et une passion pour la simulation numérique. Il bénéficiera d'un environnement de travail stimulant et de la possibilité de participer à des conférences. Le doctorat se déroulera au CEA Cadarache, dans le sud de la France.

Prestations

Participation à des conférences

Publication dans des revues scientifiques

Qualifications

• Doit posséder une solide culture numérique.
• Passion pour la simulation numérique et la programmation.
• Autonome et force de proposition.

Responsabilités

• Développer une solution de génération de code.
• Améliorer la flexibilité et les performances des simulations.
• Participer à des conférences et publier des articles.

Connaissances

Programmation en C++

Autonomie

Culture numérique

Formation

École d'ingénieur ou master de recherche

Description du poste

Description du sujet de thèse

Les lois de comportement utilisées dans les simulations numériques décrivent les caractéristiques physiques des matériaux simulés. À mesure que notre compréhension de ces matériaux évolue, la complexité de ces lois augmente. L'intégration de ces lois constitue une étape critique pour la performance et la robustesse des calculs scientifiques. De ce fait, cette étape peut conduire à des développements intrusifs et complexes dans le code.

De nombreuses plateformes numériques telles que FEniCS, FireDrake, FreeFEM, Comsol, proposent des techniques de génération de code à la volée (JIT, pour Just In Time) pour gérer différentes physiques. Cette approche JIT réduit considérablement les temps de mise en oeuvre de nouvelles simulations, offrant ainsi une grande versatilité à l'utilisateur. De plus, elle permet une optimisation spécifique aux cas traités et facilite le portage sur diverses architectures (CPU ou GPU). Enfin, cette approche permet de masquer les détails d'implémentation: une évolution de ces derniers est invisible pour l'utilisateur et est absorbée par la couche de génération de code.

Cependant, ces techniques sont généralement limitées aux étapes d'assemblage des systèmes linéaires à résoudre et n'incluent pas l'étape cruciale d'intégration des lois de comportement.

S'inspirant de l'expérience réussie du projet open-source mgis.fenics [1], cette thèse vise à développer une solution de génération de code à la volée dédiée au code de mécanique des structures de nouvelle génération Manta [2] développé par le CEA. L'objectif est de permettre un couplage fort avec les lois de comportement générées par MFront [3], améliorant ainsi la flexibilité, les performances et la robustesse des simulations numériques.

Le doctorant recherché devra posséder une solide culture numérique et un goût prononcé pour la simulation numérique et la programmation en C++. Il devra faire preuve d'autonomie et être force de proposition. Le doctorant bénéficiera d'un encadrement de la part des développeurs des codes MFront et Manta (CEA), ainsi que des développeurs du code A-Set (collaboration entre Mines-Paris Tech, Onera, et Safran). Cette collaboration au sein d'une équipe multidisciplinaire offrira un environnement stimulant et enrichissant pour le candidat.

De plus, le travail de thèse sera valorisé par la possibilité de participer à des conférences et de publier des articles dans des revues scientifiques à comité de lecture, offrant une visibilité nationale et internationale aux résultats de la thèse.

Le doctorat se déroulera au CEA Cadarache, dans le sud est de la France, au sein du département d'études des combustibles nucléaires de l'Institut REcherche sur les Systèmes Nucléaires pour la production d'Energie bas carbone (IRESNE) [4]. Le laboratoire d'accueil est le LMPC dont le rôle est de contribuer au développement des composants physiques de la plateforme numérique PLEIADES [5], co-développée par le CEA et EDF.

[1] https://thelfer.github.io/mgis/web/mgis_fenics.html

[2] MANTA : un code HPC généraliste pour la simulation de problèmes complexes en mécanique. https://hal.science/hal-03688160

[3] https://thelfer.github.io/tfel/web/index.html

[4] https://www.cea.fr/energies/iresne/Pages/Accueil.aspx

[5] PLEIADES: A numerical framework dedicated to the multiphysics and multiscale nuclear fuel behavior simulation https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0306454924002408

Université / école doctorale

Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Energétique (ISMME) Paris Sciences et Lettres

Localisation du sujet de thèse

Site

Cadarache

Critères candidat

Formation recommandée

École d'ingénieur ou master de recherche.

Disponibilité du poste

01/10/2024

Personne à contacter par le candidat

Helfer Thomas, [e-mail]
CEA
DES/IRESNE/DEC/LMCP
Batiment 151
Centre de Cadarache
13108 St Paul lez Durance
0442252267

Tuteur / Responsable de thèse

Kerfriden Pierre, [e-mail]
Centre des Matériaux - MINES Paris
Centre des Matériaux UMR 7633
Centre des Matériaux - MINES Paris
CNRS UMR 7633
21, allée des Marronniers,
78000 VERSAILLES SATORY

En savoir plus

https://www.researchgate.net/profile/Thomas-Helfer-2