Post-doctorat - Apport du code 3D DualSPHysics à l'étude des effondrements sous-marins - H/F

CEA; Bruyères-le-Châtel; Sur place; EUR 42 000 - 54 000; Plein temps

Résumé du poste

Bruyères-le-Châtel accueille un post-doctorat visant à appliquer le code 3D DualSPHysics à l’étude des effondrements sous-marins et des tsunamis potentiels. Le/la candidat(e) simulera des tsunamis générés par des avalanches de débris et comparera avec OpenFOAM et le code 2D Avalanche, sous supervision active de la communauté de développeurs.

Le poste inclut la définition d’un protocole de modélisation, le développement d’un modèle rhéologique et le couplage entre DualSPHysics et le code tsunami

Qualifications

• Maîtrise du travail sous Linux et de la programmation.
• Connaissances en mécanique des fluides et en géophysique marine.
• Expérience avec les méthodes SPH et des codes hydrodynamiques.

Responsabilités

• Définir un protocole de modélisation et améliorer le glissement avec un modèle SPH.
• Développer le couplage entre DualSPHysics et le code tsunami 2D Taitoko.
• Réaliser des comparaisons avec OpenFOAM et OpenFOAM VOF et le code 2D Avalanche.
• Élaborer le maillage SPH pour épouser la bathymétrie et simuler les déformations d’eau.

Connaissances

Linux

Programmation

Mécanique des fluides

SPH méthodes

Outils

DualSPHysics

OpenFOAM

Description du poste

Post-doctorat - Apport du code 3D DualSPHysics à l'étude des effondrements sous-marins - H/F

Description du poste

Sciences du climat et de l'environnement

Intitulé de l'offre

Post-doctorat - Apport du code 3D DualSPHysics à l'étude des effondrements sous-marins - H/F

Sujet de stage

De nombreux tsunamis historiques ont été générés ou accentués par des effondrements de terrain, impactant plusieurs kilomètres de côtes proches sous-marins (Nice, 1979; Mer Ligure, 1887; Papouasie, 1998 ; Java, 2012; Polynésie 1979). L’enjeu est ici de simuler numériquement des tsunamis d’origine gravitaire potentiels et d’estimer les hauteurs d’inondation.
Jusqu’à présent, le code 2D Avalanche du CEA intégrant les équations de Navier-Stokes sur la verticale pour simuler l’interaction de deux fluides était utilisé. Afin d’affiner la modélisation de la phase d’initiation, le CEA teste depuis peu OpenFoam 3D qui simule les écoulements multiphasiques en résolvant les équations de Navier-Stokes 3D incompressible (code en volumes finis [VOF]). Il existe néanmoins un risque qu’OpenFoam ne soit pas adapté à certains contextes d’étude. Une comparaison avec le code 3D Smoothed-Particle Hydrodynamics [SPH] DualSPHysics théoriquement en capacité de traiter ces configurations serait profitable.

Durée du contrat (en mois)

Description de l'offre

L’objet du postdoctorat est de simuler les tsunamis générés par des avalanches sous-marines de débris au moyen du code 3D d’hydrodynamique open source DualSPHysics. L’encadrement s’appuiera sur la communauté active des développeurs du code (Université de Manchester notamment). L’objectif du postdoctorat est de définir un protocole de modélisation et d’améliorer la modélisation du glissement en considérant un effondrement sous forme de particules et son interpénétration avec l’eau. Les résultats seront comparés avec ceux du code VOF OpenFoam et du code 2D Avalanche au regard d’applications souhaitées.
Il s’agira d’abord de définir le maillage “SPH” le plus pertinent pour épouser la bathymétrie et modéliser le volume du glissement dans un domaine donné. La seconde étape sera de définir et développer un modèle rhéologique adapté au type de glissement. Enfin, le couplage entre DualSPHysics et le code tsunami 2D Taitoko du CEA sera développé, de façon à propager le tsunami sur de longues distances et simuler le déferlement sur des côtes lointaines, puis alimenter la comparaison DualSPHysics vs OpenFoam. On vise à terme de pouvoir complexifier la source gravitaire, en illustrant comment la rhéologie des sédiments dans la phase post-rupture des effondrements sous-marins pourrait avoir un impact sur la déformation initiale de la surface de l’eau, ceci afin d’en évaluer la sensibilité sur le nouveau modèle numérique de propagation et effets hydrauliques qui en découlent. La comparaison DualSPHysics/OpenFoam sera réalisée dans un premier temps sur différents benchmarks. La simulation de scénarios sur le flanc nord de l’atoll de Mururoa avec analyse des effets hydrauliques en champ proche et lointain sera ensuite effectuée. La région très instrumentée de l’aéroport de Nice servira aussi de cas d’étude, en collaboration avec Ifremer.
Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés.
Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation.

Profil du candidat

Travail sous Linux, programmation, mécanique des fluides, notions de géophysique marine
Méthodes SPH
Post-doctorat

Localisation du poste

Localisation du poste

Ville

Bruyères-le-Châtel

Informations générales

Entité de rattachement

La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous. Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagée par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres. Les 1 800 salariés du centre de Bruyères-le-Châtel, en Ile de France relèvent les défis scientifiques et technologiques au service de notre Sécurité Nationale. Le centre conçoit les charges nucléaires des armes de la dissuasion, garantit leur sécurité et leur fiabilité en s'appuyant sur le programme simulation. Il met son expertise technique au service des activités dans la lutte contre la prolifération nucléaire, le terrorisme et les alertes en cas de séisme ou de tsunami. Il assure l'ingénierie des infrastructures complexes de la DAM, de leur conception à leur démantèlement. Il co‑développe avec Atos les supercalculateurs au meilleur niveau mondial, dont sont issus ceux du Très Grand Centre de Calcul du CEA, qu'il exploite pour ses missions Défense et gère au profit de la recherche. Enfin, il exploite les installations nécessaires au maintien en condition opérationnelle et à la conception des chaufferies nucléaires embarquées sur les sous-marin et les porte-avions.

Entité de rattachement

La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous. Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagée par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres. Les 1 800 salariés du centre de Bruyères-le-Châtel, en Ile de France relèvent les défis scientifiques et technologiques au service de notre Sécurité Nationale. Le centre conçoit les charges nucléaires des armes de la dissuasion, garantit leur sécurité et leur fiabilité en s'appuyant sur le programme simulation. Il met son expertise technique au service des activités dans la lutte contre la prolifération nucléaire, le terrorisme et les alertes en cas de séisme ou de tsunami. Il assure l’ingénierie des infrastructures complexes de la DAM, de leur conception à leur démantèlement. Il co‑développe avec Atos les supercalculateurs au meilleur niveau mondial, dont sont issus ceux du Très Grand Centre de Calcul du CEA, qu'il exploite pour ses missions Défense et gère au profit de la recherche. Enfin, il exploite les installations nécessaires au maintien en condition opérationnelle et à la conception des chaufferies nucléaires embarquées sur les sous-marin et les porte-avions.
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