Au sein du CEA, vous mettrez vos compétences et votre enthousiasme au service de projets sociétaux majeurs.

En tant que stagiaire, vous intégrez l'équipe de l'IRESNE : L'Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone du CEA de Cadarache.

Les manchettes thermiques sont des éléments de protection utilisés dans les réacteurs nucléaires, en particulier dans le cadre des RNR-Na (réacteur à neutrons rapides, refroidis au sodium).

Elles sont utilisées pour raccorder de façon étanche différents éléments d’un même composant soumis à des dilations thermiques différentielles et permettent de diminuer les contraintes mécaniques en travaillant sur le profil du gradient thermique appliqué aux structures en régime permanent. Elles peuvent aussi permettre une transition de forme entre des parois minces et des parois épaisses qui auraient des comportements différents lors d‘un même transitoire thermique.

Les structures sont ainsi protégées des cyclages thermiques (rapides ou lents) pouvant les endommager. En particulier dans le cas de RNR-Na où le caloporteur sodium peut être chauffé à plus de 550°C, la manchette thermique est une technologie intéressante pour s'assurer de la tenue mécanique des dispositifs, en limitant le risque d'endommagement dû à des dilatations différentielles. 

Le LCIT est chargé de créer un banc de fatigue qui permettra de qualifier des composants innovants (soufflet) dans un environnement sodium, où l’utilisation d’une manchette thermique est nécessaire. Dans ce cadre, une première conception de manchette thermique a été réalisée. 

L’objectif du stage est d’optimiser la conception mécanique de cette manchette thermique et d’étudier différentes configurations.

Il faudra pour cela améliorer la conception existante en réalisant une étude paramétrique sur la géométrie et notamment tester différents diamètres de tuyauterie. Cette étude s’appuiera sur un modèle éléments finis 2D alliant thermique et mécanique sous ANSYS Workbench. La tenue mécanique de la manchette thermique devra donc être vérifiée pour différents cas, en s’appuyant sur les critères de dimensionnement applicables pour les réacteurs de IVe génération (code RCC-MRx).

Une fois la conception établie, un modèle 3D pourra ensuite être étudié pour compléter le dimensionnement. Il sera également possible d’étudier l’influence des transitoires thermiques. Enfin, le stage devra aboutir à des règles de conception pour les manchettes thermiques, afin de guider les conceptions futures.

Vous préparez un Bac+5 (Diplôme École d'Ingénieurs ou équivalents) en mécanique.

Vous avez des connaissances dans la RDM, les calculs éléments finis et la conception mécanique.

Les travaux seront menés en lien direct avec l'équipe projet chargée de la conception du banc de qualification, avec des ingénieurs et des experts en thermomécanique du LCIT.

Le stagiaire devra être force de proposition pour guider l’étude en fonction des résultats obtenus. Un solide bagage technique en mécanique et une bonne autonomie sont nécessaires pour mener à bien le stage. 

À l’issue du stage, le stagiaire disposera d’une forte expérience en ingénierie mécanique dans le cadre d’un projet de R&D innovant. 

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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.