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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Développement et évaluation de modèles d'endommagement pour le traitement de la fissuration 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

2020-14307  

Description de l'unité

Le stage est proposé au sein du Département d'Etudes des Combustibles (DEC), localisé sur le centre de Cadarache. Ce département est rattaché à l'institut IRESNE (Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone) de la Direction des Energies (DES). Il mène une activité centrée autour du combustible nucléaire dans l'objectif d'accroître les performances et la sûreté des réacteurs actuels (générations 2&3) et de développer les combustibles nucléaires des réacteurs du futur (4ème génération). Il a pour mission d'acquérir, d'intégrer et capitaliser les connaissances relatives à la conception, à la fabrication, à la caractérisation et à l'étude du comportement des éléments combustibles nucléaires en réacteur. Les activités du DEC associent simulation numérique/modélisation, expérimentation dans des laboratoires dédiés aux combustibles nucléaires (Laboratoire UO2, laboratoire de haute activité LECA-STAR), analyses radiochimiques et chimiques.
Le DEC rassemble environ 250 ingénieurs, chercheurs et techniciens et contribue à la formation par la recherche avec l'accueil de plus d'une centaine de stagiaires (Master, Ecole d'ingénieurs, DUT…), d'apprentis, de doctorants et post-doctorants. Il entretient de nombreuses collaborations avec des partenaires industriels, des laboratoires académiques (universités, CNRS) que ce soit au niveau national ou international.

Description du poste

Domaine

Mécanique et thermique

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Développement et évaluation de modèles d'endommagement pour le traitement de la fissuration H/F

Sujet de stage

Développement et évaluation de modèles d'endommagement pour le traitement de la fissuration des matériaux

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Contexte :
La filière des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) constitue l’essentiel des réacteurs électronucléaires du parc international et l’intégralité du parc Français, couvrant 75% de la production d’électricité en France avec une production bas carbone. L’élément combustible de ces réacteurs appelé « crayon » combustible est constitué d’un empilement de pastilles cylindriques de combustible entouré d’une gaine métallique qui constitue la première barrière de confinement des matières radioactives. Le CEA, en collaboration avec EDF et Framatome, développe la plateforme logicielle PLEIADES qui permet de simuler, sur la base d’une approche multi-physique et multi-échelle, le comportement des combustibles lors des différentes situations de fonctionnement.
Sous irradiation, de multiples phénomènes mécaniques (fissuration, écoulement viscoplastique, endommagement, gonflement, etc...) se déroulent dans les pastilles de combustible. Ils sont décrits par des lois de comportement dans les codes de calcul. En particulier, la description de la fissuration du combustible est une tâche complexe et relève de nombreux sujet de recherche d'actualité. Deux stratégies sont actuellement suivies:
- des modèles d'endommagement locaux régularisés par la taille de maille pour assurer qu'une énergie finie est dissipée.
- des approches basées sur les méthodes de champs de phase ont également été introduites récemment.


Objectifs :
L'objet de ce stage est d’améliorer les prédictions physiques et la robustesse numérique du traitement de la fissuration, appliqué au combustible nucléaire oxyde dans les outils de calcul.


Étapes du stage :
Dans un premier temps, le stagiaire devra :
1. faire évoluer le modèle de fissuration DDIF2 actuellement utilisé dans les codes de simulation des combustibles pour améliorer ses prédictions physiques (comportement en cisaillement) et son implémentation numérique.
2. comparer ce modèle à des modèles disponibles dans la littérature, notamment les modèles proposés par Marigo et par Fichant et Laborderie.
Dans un second temps, introduire des approches par champs de phase dans les applications de simulation des combustibles.

Moyens expérimentaux mis en œuvre (essais, techniques d’analyse, de caractérisation, …) :
- Aucun
Moyens de calculs, informatiques mis en œuvre (langages, logiciels) :
- Plateforme logicielle PLEIADES, MFront, Cast3M

Moyens / Méthodes / Logiciels

Plateforme logicielle PLEIADES, MFront, Cast3M

Profil du candidat

3ème année d'école d'ingénieur ou étudiant en Master II. Maîtrise souhaitée des éléments finis (bases théoriques et pratiques). La connaissance du code `Cast3M` est un plus.

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)

Ville

SAINT-PAUL-LEZ-DURANCE

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Formation recommandée

3ème année d'école d'ingénieur ou étudiant en Master II. Maîtrise souhaitée des éléments finis (base

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Demandeur

Disponibilité du poste

01/02/2021