Simulation parallèle et raffinement adaptatif de maillage pour des problèmes de mécanique 3D

CEA; Saint-Paul-lès-Durance; Sur place; EUR 40 000 - 60 000; Plein temps

Résumé du poste

Un institut de recherche scientifique propose une thèse axée sur la simulation parallèle et le raffinement adaptatif de maillage en mécanique 3D non linéaire. Le candidat développera des méthodes numériques pour des calculs complexes sur des supercalculateurs. Le poste est à pourvoir à Cadarache, au sein d'une équipe spécialisée, et requiert une formation en mathématiques appliquées ou mécanique numérique. Le démarrage est prévu pour le 1er octobre 2026.

Qualifications

• Ecole d'ingénieur ou Master II en mathématiques appliquées.
• Calcul haute performance ou en mécanique numérique.

Responsabilités

• Développer une méthode de raffinement adaptatif de maillage pour mécanique 3D.
• Travailler sur le contact entre solides déformables dans un environnement parallèle.

Description du poste

Description du sujet de thèse

Domaine

Sciences pour l'ingénieur

Sujets de thèse

Simulation parallèle et raffinement adaptatif de maillage pour des problèmes de mécanique 3D

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Le challenge de cette thèse est de mettre en place des méthodes numériques de raffinement adaptatif de maillage pour la mécanique 3D non linéaire adaptées aux calculateurs parallèles.

Ce sujet est proposé dans le cadre du programme et équipements prioritaires de recherche (PEPR) NumPEx (Numérique Pour l'Exascale). Il est intégré dans le Projet Ciblé Exa-MA (Méthodes et Algorithmes pour l'Exascale). La thèse se déroulera au CEA Cadarache au sein de l'Institut de REcherche sur les Systèmes Nucléaires pour la production d'Energie bas carbone (IRESNE), dans l'équipe de développement de la plateforme logicielle PLEIADES, spécialiste de la simulation du comportement du combustible et des méthodes numériques multi-échelles.

Lors d'une simulation par éléments finis, l'adaptation automatique de maillage (ou AMR en anglais, pour Adaptive Mesh Refinement) est devenue un outil incontournable pour réaliser des calculs précis avec un nombre d'inconnues contrôlé. Les phénomènes à prendre en compte, en particulier en mécanique des solides, sont souvent complexes et non-linéaires : contact entre solides déformables, comportement viscoplastique, fissuration... Par ailleurs, ces phénomènes requièrent des modélisations intrinsèquement 3D. Ainsi le nombre d'inconnues à prendre en compte nécessite l'utilisation de solveurs parallèles. Un des défis actuels est donc de combiner méthodes de raffinement adaptatif de maillage et mécanique non linéaire des solides pour une utilisation sur calculateurs parallèles.

Le premier axe de recherche de cette thèse concerne la mise au point d'une méthode de raffinement de maillage (de type block-structured ) pour la mécanique non-linéaire, avec adaptation dynamique de maillage. On s'intéressera ainsi aux opérateurs de projections pour obtenir une solution AMR dynamique précise lors de l'évolution des zones raffinées.

L'autre axe sera dédié au traitement efficace du contact entre solides déformables dans un environnement parallèle. Il s'agira d'étendre des travaux précédents limités à des maillages de contact concordants au cas de géométries de contact quelconques (algorithme de type nœud-à-surface).

L'environnement de développement privilégié sera l'outil MFEM. La gestion des éléments finis et la réévaluation dynamique du maillage adaptatif nécessite d'évaluer (et probablement améliorer) l'efficacité des structures de données impliquées. De grands calculs 3D seront réalisés sur des supercalculateurs nationaux en utilisant des milliers de cœurs de calcul. Cela permettra de s'assurer du passage à l'échelle des solutions mises en place.

Université / école doctorale

Sciences pour l'Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (SIMPMN)

Aix-Marseille Université

Localisation du sujet de thèse

Site

Cadarache

Critères candidat

Formation recommandée

Ecole d'ingénieur ou Master II en mathématiques appliquées, calcul haute performance ou en mécanique numérique

Disponibilité du poste

01/10/2026

Personne à contacter par le candidat

RAMIERE Isabelle

[e-mail]

CEA

DES/DEC/SESC/LMCP

CEA Cadarache

DES/IRESNE/DEC/SESC/LMCP

Batiment 151

13108 Saint-Paul-Lez-Durance

04 42 25 30 38

Tuteur / Responsable de thèse

LEBON Frédéric

[e-mail]

Aix-Marseille Université

LMA

Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique

4 impasse Nikola Tesla

CS 40006

13453 Marseille Cedex 13

04.84.52.42.22

En savoir plus

https://scholar.google.com/citations?user=Zq4LS6MAAAAJ&hl=fr

https://www.cea.fr/energies/iresne/Pages/Nos%20plateformes%20de%20recherche/Comportement%20des%20combustibles.aspx

https://numpex.org/exama-methods-and-algorithms-for-exascale/