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Mécanique et thermique

Stage Modélisation numérique propagation de fissure

Développement d'une méthode numérique pour le calcul du taux de restitution d'énergie dans un cadre éléments finis HPC

Ce stage s’effectuera au sein du Service d’Etude Mécanique et Thermique où un équilibre entre la modélisation numérique et expérimentale permet une compréhension fine de phénomène physiques thermomécaniques complexes appliqués à des problématiques à mi-chemin entre la recherche et l’industrie. Il s’inscrit dans le cadre du projet Manta, code HPC (High Performance Computing) de nouvelle génération du CEA. Ce code vise à rendre disponible un outil généraliste pour le traitement explicite/implicite de la résolution numérique d’équations aux dérivées partielles, dans différents cadres de discrétisation, tel que la méthode des éléments finis. La conception du code est nativement pensée pour le HPC, lui permettant d’exploiter de large architecture en mémoire distribuée, et donc des simulations d’envergures, représentatif des enjeux du numérique de demain. Le stagiaire intègrera l’équipe de développement Manta.

Dans le cadre de la modélisation numérique de propagation de fissure à l’échelle des milieux continus les approches les plus couramment employées dans l’industrie reposent sur la mécanique linéaire élastique de la rupture dans le cadre de la méthode des éléments finis. Pour prédire la propagation de la fissure, on estime le taux de restitution d’énergie, quantité fondamentale de la mécanique de la rupture. L’objectif du stage est de contribuer au développement de la méthode numérique permettant de calculer ce taux de restitution d’énergie: la méthode g-theta. Pour l’étudiant, l’idée sera de se familiariser avec le code industriel Manta pour y insérer cette nouvelle méthode numérique. Ceci lui permettra de combiner un apprentissage de la méthode numérique avec un approfondissement de la compréhension de la méthode des éléments finis et son implémentation dans l’industrie. Par ailleurs, le stagiaire pourra découvrir le workflow d’un travail de développeur dans le cadre d’un code en construction. Le développement de la méthode s’accompagnera d’une étape de validation par comparaison à des résultats analytiques, ou à des résultats numériques de la littérature, ou fournis par Cast3M.

Stagiaire en fin M1, M2 d'étude en rapport avec la modélisation numérique (écolé d'ingénieur, université physique/maths/informatique).

Une maitrise complète ou partielle des languages de programmation C++ et/ou python serait un plus.

Par ailleurs, l'utilisation d'un git, de gestionnaire de paquet (ici spack), d'outil de compilation (ici CMake) serait un plus pour s'intégrer au sein de l'équipe de développement

Français (Courant)

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

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.

Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

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