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Post-Doc Développt. et optimisat° de techniques de raffinement de maillage adaptatif (AMR) H/F


Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.

Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :
. la défense et la sécurité
. l'énergie nucléaire (fission et fusion)
. la recherche technologique pour l'industrie
. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).

Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.  

Référence

2021-19048  

Description de l'unité

Le SEMT, doté de 3 plateformes d'essai et d'outils de simulation qu'il développe (CAST3M, EUROPLEXUS), est l'unité de compétence de la DES en mécanique, thermique, et interaction fluide-structure. Il participe aux projets du CEA, dont un grand nombre en coopération avec EDF, FRAMATOME, IRSN, ainsi qu'à des programmes de recherche nationaux et européens.
Au sein du SEMT, le Laboratoire d'Etudes de Dynamique (DYN) est en charge d'actions d'études et de recherche dans les domaines de la dynamique des structures, en interaction éventuelle avec les fluides : vibrations, vibrations sous écoulement, et dynamique rapide. Un des atouts du laboratoire est de disposer de compétences et de moyens couvrant la modélisation physique, la simulation numérique et les essais (analytiques ou de validation) sur ses installations propres (plateforme RESEDA), en lien avec les activités industrielles de ses partenaires historiques (EDF et FRAMATOME).

Description du poste

Domaine

Mécanique et thermique

Contrat

Post-doctorat

Intitulé de l'offre

Post-Doc Développt. et optimisat° de techniques de raffinement de maillage adaptatif (AMR) H/F

Sujet de stage

Dans le cadre de la recherche d'optimisation et de gain en temps de calcul, une des techniques incontournables pour améliorer la précision des solutions tout en maîtrisant les coûts de calcul est l'adaptation dynamique du maillage (ou AMR pour « Adaptive Mesh Refinement »).

Durée du contrat (en mois)

12 mois

Description de l'offre

Contexte du code

Le Service d'Etudes Mécaniques et Thermiques (SEMT) du CEA développe actuellement un nouveau code de simulation pour la mécanique des structures : Manta.

Ce code a pour double objectif d'unifier les fonctionnalités des codes historiques implicite et explicite du CEA et d'être nativement orienté vers le calcul intensif (parallélisme MPI, ajout en cours d'OpenMP, ouverture possible pour l'utilisation d'accélérateurs, ...). Il est écrit avec les dernières normes de C++.

Grâce à de nombreuses méthodes numériques (éléments finis, volumes finis, méthodes hybrides, champs de phase, résolutions de problèmes implicites ou explicites en temps), Manta permet de simuler différents types de problèmes mécaniques dynamiques ou statiques pour la structure et le fluide, ainsi que l'interaction fluide-structure.

L'équipe est actuellement composée d'une dizaine de développeurs principalement dans deux laboratoires : des ingénieurs CEA pour les fonctionnalités fondamentales du code et des doctorants et post-doctorants travaillant sur de nouvelles méthodes numériques.

Ce postdoc s'attache à la définition et à la mise en œuvre d'algorithmes d'AMR dans un contexte de calcul haute performance.

Dans un premier temps, il s'agira d'implémenter des fonctionnalités de raffinement de maillage hiérarchique (sous-découpage/fusion de cellules, transferts des champs entre cellules mères et filles, premiers critères de raffinement, création de liaisons pour les « hanging-nodes ») dans Manta, compatibles avec les méthodes numériques déjà présentes dans le code. La diversité de ces méthodes nécessitera de la créativité et de l'innovation dans les choix d'implémentation, ainsi que des arbitrages entre polyvalence et performance. Ces travaux se feront si possible en s'appuyant sur des librairies externes.

Dans un second temps, il s'agira d'optimiser les performances des calculs parallèles à mémoire distribuée. En particulier, il sera essentiel de définir une stratégie d'équilibrage de charge entre les processus MPI. La stratégie optimale devra pouvoir s'appliquer à la majorité du spectre des applications visées par Manta.

Enfin, en particulier pour des calculs explicites, il faudra définir et mettre en œuvre des techniques d'adaptation du pas de temps en fonction du niveau de raffinement.

 

Profil du candidat

Un doctorat dans le domaine de la simulation en mécanique des structures est obligatoire (thèse avec expérience en développement de codes de simulation). De bonnes connaissances du C++ ainsi que des méthodes numériques EF (Eléments Finis) et/ou VF (Volumes Finis) sont requises, de même que des notions de calcul parallèle.

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Saclay

Demandeur

Disponibilité du poste

01/01/2022