Stage - Bac+5 - Simulation et caractérisation expérimentale de la rupture des métaux sous choc - H/F

CEA; Bruyères-le-Châtel; Sur place; EUR 13 000 - 20 000; Temps partiel

Résumé du poste

Stage - Bac+5 proposé par le CEA à Bruyères-le-Châtel pour une simulation et une caractérisation expérimentale de la rupture des métaux sous choc. Le stagiaire implémentera un modèle micromécanique dans un code lagrangien du CEA/DAM et réalisera des simulations d’endommagement pour confronter les prédictions aux observations disponibles au laboratoire.

Une seconde partie du travail portera sur l’exploitation de données expérimentales sur le tantale et l’adaptation des outils de traitement

Qualifications

• Goût prononcé pour la modélisation numérique et le traitement de données.
• Maîtrise de Python.
• Titulaire d’un Bac+5.

Responsabilités

• Implémenter le modèle développé par N. Jacques et al. dans un code lagrangien du CEA/DAM.
• Réaliser des simulations d’endommagement et confronter les prédictions aux observations macroscopiques et microscopiques.
• Adapter les outils de traitement d’images au nouveau matériau et enrichir la base de données utilisée pour la validation des modèles.

Connaissances

modélisation numérique

traitement de données

Python

simulation/expérience

Formation

Bac+5

Description du poste

Stage - Bac+5 - Simulation et caractérisation expérimentale de la rupture des métaux sous choc - H/F

Description du poste

Matériaux, physique du solide

Intitulé de l'offre

Stage - Bac+5 - Simulation et caractérisation expérimentale de la rupture des métaux sous choc - H/F

Sujet de stage

Comment un métal se fracture-t-il en quelques dizaines de nanosecondes lorsqu’il est soumis à une onde de choc ? Malgré les progrès des simulations numériques, les mécanismes collectifs responsables de la rupture restent encore mal compris. Ce stage s’inscrit dans un projet visant à établir, pour la première fois, un lien quantitatif entre la microstructure observée sur les surfaces de rupture et les modèles micromécaniques utilisés pour prédire l’endommagement sous choc. Les modèles microémécaniques actuels décrivent la nucléation et la croissance d’une population de cavités de différentes tailles à partir d’un processus de germination aléatoire [1]. Bien qu’ils reproduisent avec une grande fidélité la réponse macroscopique des matériaux [2], leur validation à l’échelle microscopique reste très incomplète. En particulier, les distributions de tailles des cavités observées au moment de la rupture étaient jusqu'à récemment quasiment absentes de la littérature.

Durée du contrat (en mois)

5-6 mois

Description de l'offre

Une précédente thèse réalisée au laboratoire a permis de constituer une base de données originale en mesurant systématiquement, sur des surfaces de rupture d’aluminium, les distributions de tailles et les densités de cavités nucléées [3]. Ces observations offrent aujourd’hui une opportunité unique de confronter directement les modèles à des données expérimentales quantitatives. Le stagiaire implémentera le modèle développé par N. Jacques et al. [2] dans un code lagrangien du CEA/DAM, puis réalisera des simulations d’endommagement afin de confronter les prédictions du modèle aux observations macroscopiques et microscopiques disponibles au laboratoire. Une seconde partie du travail portera sur l’exploitation de données expérimentales obtenues sur le tantale. Le stagiaire prendra en main les outils de traitement d’images développés, les adaptera à ce nouveau matériau et enrichira ainsi la base de données utilisée pour la validation des modèles.

[1] A. Molinari and T. W. Wright. A physical model for nucleation and early growth of voids in ductile materials under dynamic loading. Journal of Mechanics and Physics of Solids, (53):1476–1504, 2005.

[2] N. Jacques, C. Czarnota, S. Mercier, and A. Molinari. A micromechanical constitutive model for dynamic damage and fracture of ductile materials. International Journal of Fracture, (162):159–175, 2010.

[3] C. Thouenon, A. Dubois, E. Barraud, T. G´eral, N. Bruzy, J. Besson, and F. Willot. Statistical modeling and generation of inertial ductile fracture surfaces. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 206:106406, 2026.

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

• Goût prononcé pour la modélisation numérique, le traitement de données et la comparaison simulation/expérience.
• Python.
• Bac+5

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.