Thèse-Etude expérimentale et modélisation numérique d'un processus de fragmentation H / F

CEA; Paris; Sur place; EUR 30 000 - 50 000; Plein temps

Résumé du poste

Une opportunité passionnante se présente pour les étudiants en Master Recherche ou École d'Ingénieur avec une solide formation en mécanique. Ce projet de thèse, en partenariat avec l'Université de Grenoble Alpes, se concentre sur l'étude expérimentale et la modélisation numérique des processus de fragmentation dans des matériaux fragiles. Vous travaillerez sur des simulations dynamiques et des essais expérimentaux pour améliorer la compréhension des processus de fragmentation. Rejoignez un acteur majeur de la recherche qui s'engage pour la souveraineté scientifique et technologique de la France et de l'Europe.

Qualifications

• Solide formation en mécanique requise pour la thèse.
• Expérience en modélisation numérique et analyse des matériaux souhaitée.

Responsabilités

• Développer un modèle d’endommagement pour les matériaux fragiles.
• Réaliser des essais expérimentaux pour évaluer les modèles de simulation.

Connaissances

Mécanique

Modélisation numérique

Analyse des matériaux

Expérimentation

Formation

Master Recherche

École d'Ingénieur

Outils

Méthode de champs de phase

Code de calcul aux éléments finis

Description du poste

Thèse-Etude expérimentale et modélisation numérique d'un processus de fragmentation H/F

Description du poste

Sciences pour l'ingénieur

Intitulé de l'offre

Thèse-Etude expérimentale et modélisation numérique d'un processus de fragmentation H/F

Sujet de stage

Thèse -Etude expérimentale et modélisation numérique par champs de phase de processus de fragmentation simple et multiple dans des matériaux fragiles sur une large gamme de vitesse de déformation.
Thèse en partenariat avec l'Université de Grenoble Alpes / I-MEP2.

Durée du contrat (en mois)

36 mois

Description de l'offre

La thèse s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche mené par le Bureau de Modélisation des effets des Armes et eXplosions (BMAX) visant à développer ses connaissances sur les processus de création de fragments inhalables à la suite d’actes de malveillance (agression à l’explosif, impacts balistiques, …) et dans le cadre des travaux de la chaire Brittle’s CODEX du Laboratoire 3SR visant à améliorer la compréhension et la modélisation des processus de fragmentation dans les matériaux fragiles. Un simulant inerte (SON68) du verre R7T7, utilisé pour le confinement et l’immobilisation des déchets de haute activité, sera étudié. De plus, une céramique SiC sera considérée comme matériau de référence. Cette thèse aura pour objectif de développer un modèle d’endommagement pour chacun de ces matériaux (verre SON68 et céramique SiC) sous sollicitations dynamiques et de l’intégrer à un code de calcul aux éléments finis. Ces modèles fourniront une estimation du champ de densité de fissures se développant dans des pièces de SON68 et de céramique à blindage généré à la suite d’un acte de malveillance (SON68) ou d’un chargement d’impact (céramique SiC).

Des travaux expérimentaux préliminaires ont mis en évidence que lorsque le verre SON68 est soumis à chargement dynamique, il se fragmente selon une distribution de fragments variant du mm3 à quelques dizaines de µm3. Ce processus se développe en quelques microsecondes et semble s’initier sur des défauts de surface et se propager dans le volume. La modélisation du processus d’endommagement passe par une meilleure description numérique des phénomènes de propagation dynamique de fissures. Dans le cadre de cette thèse, il est proposé d’implémenter une méthode de champs de phase dans un code de calcul aux éléments-finis qui sera utilisée dans le but de décrire ces processus. Ces travaux de modélisation nécessitent également de réaliser des essais expérimentaux au laboratoire 3SR offrant une base de comparaison entre expérience et simulation numérique dans le but d’évaluer la fiabilité des modèles d’endommagement et de les améliorer.

Date de début de la thèse : 01/11/2025

Information complémentaire :
Habilitation « Secret » obligatoire.

Personne à contacter par le candidat :

MinARM/DEND/SESN/BMAX (Bureau d’étude et de Modélisation des effets des Armes et eXplosifs)
Bâtiment 79 -18, route du panorama,
92260 Fontenay-aux-Roses

Tuteur/Responsable de thèse :

Joffrey Lhonneur / [e-mail]

Localisation du poste

Fontenay-aux-Roses

Ville

Fontenay-aux-Roses

Critères candidat

Diplôme préparé

Formation recommandée

Etudiant(e) de Master Recherche ou Ecole d'Ingénieur (Bac +5) ayant une solide formation en mécanique.

Informations générales

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat. Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.