Simulations hydrodynamiques de matériaux poreux

CEA; Bruyères-le-Châtel; Sur place; EUR 40 000 - 60 000; Plein temps

Résumé du poste

Un institut de recherche avancée à Bruyères-le-Châtel recherche un doctorant pour une thèse sur le comportement mécanique des matériaux métalliques sous sollicitation dynamique. Cette thèse permettra de développer des compétences en physique des chocs, mécanique, et simulations numériques avec l'accès aux supercalculateurs. Le candidat idéal aura une formation en ingénierie ou un master en mécanique, matériaux ou physique, et sera impliqué dans des simulations hydrodynamiques pour étudier l'interaction des pores dans les matériaux.

Prestations

Accès aux supercalculateurs

Développement de compétences en science des données

Qualifications

• Doit avoir une formation en mécanique, matériaux ou physique.
• Compétences en simulations numériques seront développées.
• Connaissance en physique des chocs est un atout.

Responsabilités

• Étudier la croissance et la coalescence de l'endommagement ductile.
• Effectuer des simulations hydrodynamiques de matériaux poreux.
• Analyser l'interaction entre pores pendant l'endommagement.

Connaissances

Physique des chocs

Mécanique

Simulations numériques

Intelligence artificielle

Formation

École d'ingénieurs en mécanique ou matériaux

Master en physique

Description du poste

Description du sujet de thèse

Le comportement mécanique des matériaux métalliques sous sollicitation fortement dynamique (choc), et en particulier leur endommagement, est une thématique d'intérêt pour le CEA‑DAM. Pour le tantale, l'endommagement est de nature ductile : par germination, croissance et coalescence de pores (vides) au sein du matériau. Les modèles usuels d'endommagement ductiles ont été développés à partir d'hypothèses simplificatrices de pores isolés dans la matière. Cependant des études récentes par simulations directes décrivant explicitement une population de pores répartis dans le matériau (ainsi que des observations expérimentales après rupture) ont montré l'importance de l'interaction entre pores pour la prévision de l'endommagement ductile. Toutefois, les mécanismes microscopiques de cette interaction restent à élucider. De plus, ces études numériques doivent être étendues aux échelles de longueur et de vitesses de sollicitation d'intérêt.

Domaine

Sciences pour l'ingénieur

Sujets de thèse

Simulations hydrodynamiques de matériaux poreux pour l'endommagement ductile

Contrat

Thèse

Description de l'offre

L'objectif de la thèse est d'étudier les phases de croissance et de coalescence de l'endommagement ductile au travers de simulations numériques directes d'un milieu poreux soumis à une sollicitation dynamique. Des simulations hydrodynamiques, dans lesquelles des pores seront maillés explicitement au sein d'une matrice continue, seront utilisées afin de se placer aux échelles d'intérêt de temps et de longueur. Le suivi de la population de pores au cours de la simulation renseignera à différents niveaux sur l'influence de l'interaction entre pores pendant l'endommagement ductile. D'abord, le comportement du massif sera comparé à celui prédit par les modèles classiques à pores isolés, montrant l'effet macroscopique de l'interaction entre pores. On s'intéressera également à l'évolution de la distribution de tailles dans la population de pores. Enfin, un dernier objectif sera de comprendre l'interaction microscopique pore à pore. Afin de tirer parti de la richesse des résultats de simulation, des approches issues de l'intelligence artificielle (réseau de neurones sur le graphe associé à la population de pores) seront utilisées afin d'apprendre le lien entre voisinage d'un pore et croissance de celui-ci.

Le/la doctorant(e) aura l'occasion de développer ses compétences en physique des chocs et en mécanique, en simulations numériques (avec l'accès aux supercalculateurs du CEA‑DAM) et en science des données.

Université / école doctorale

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

Localisation du sujet de thèse

Site : DAM Île‑de‑France

Critères candidat

Formation recommandée

• École d'ingénieurs ou master en mécanique, matériaux ou physique

Disponibilité du poste

01/10/2026

Personne à contacter par le candidat

Cadet Clément
[e-mail]
CEA
DAM/DPEM
CEA DAM Île‑de‑France
Bruyères‑le‑Châtel
91297 Arpajon cedex
01 69 26 40 00

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