Pause
Lecture
Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Etude du comportement thermomécanique de l'interface pastille-gaine du combustible 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

2019-11162  

Description de l'unité

Le Département d'Etude des Combustibles (DEC) 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 et expérimentation.
Le Service d'Etudes et de Simulation du comportement des Combustibles (SESC) est organisé en quatre laboratoires :
- du Laboratoire de Simulation du comportement des Combustibles (LSC),
- du Laboratoire de Modélisation Multi-échelles des combustibles (LM2C),
- du Laboratoire d'Expertises et de Validation des Applications combustibles multifilières (LEVA),
- du Laboratoire d'Etudes de Conception et Irradiations Multifilières (LECIM).

Description du poste

Domaine

Mécanique et thermique

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Etude du comportement thermomécanique de l'interface pastille-gaine du combustible H/F

Sujet de stage

Titre :
Etude du comportement thermomécanique de l'interface pastille-gaine du combustible de réacteurs à neutrons rapides en fonctionnement transitoire
Contexte :
Ci-joint en pièce jointe

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Laboratoire d'Etudes de Conception et Irradiations Multifilières (LECIM)

  • Objectifs:

GERMINAL est l’outil de calcul développé au CEA pour décrire finement le comportement thermomécanique et physico-chimique du combustible de type MOx des Réacteurs à neutrons rapides. L’aiguille combustible est décomposée en N tranches axiales, chacune étant discrétisée en éléments-finis (sur base Cast3M) avec une hypothèse d’axi-symétrie, cf. figure. Cet outil permet de simuler l’évolution du combustible lors de transitoires ULOF à partir de profils de température de gaine et de puissance linéique donnés. Actuellement, GERMINAL dispose d’un modèle simple d’ancrage du combustible dans la gaine, basé uniquement sur la fermeture du jeu. On souhaite valider ce modèle et l’améliorer si nécessaire.

  • Etapes du stage:

On s’intéressera dans un premier temps à identifier les phénomènes prépondérants dans la thermomécanique du combustible, en réalisant une étude de sensibilité sur différents scénarios de transitoires ULOF avec l’outil GERMINAL. On s’appuiera ensuite sur des expériences pour valider la modélisation, en utilisant des essais d’ULOF réalisés par le passé dans le réacteur CABRI. Dans une deuxième phase, on pourra proposer une évolution du modèle d’ancrage, à partir des comparaisons calcul/mesure de l’allongement des colonnes combustibles pendant les essais CABRI, ainsi qu’en se basant sur des expériences visant à caractériser le comportement mécanique de l’interface pastille-gaine après irradiation. La construction de ce modèle pourra s’appuyer sur une modélisation plus détaillée de la tranche combustible, par éléments-finis 3D comme indiqué sur la figure, qui a déjà été utilisée pour valider ce type de phénomène.

  • Relations/collaboration:

Frédéric Lebon et Stéphane Lejeunes du Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique de Marseille seront impliqués dans l’encadrement de ce stage du fait de leur expertise sur la modélisation du contact et de l’évolution couplée chimie-mécanique des interfaces.

  • Moyens expérimentaux mis en œuvre:

 - Expérience réalisées dans CABRI

- Essais de poussage réalisés par NRG

  • Moyens de calculs, informatiques mis en œuvre:

Outil GERMINAL de la plateforme PLEIADES

Code éléments finis Cast3M

Moyens / Méthodes / Logiciels

GERMINAL; PLEIADES; Cast3M; Pack Office

Profil du candidat

Niveau MASTER 2 ou 3ème année d'école d'ingénieur généraliste en physique appliquée (mécanique, thermique, méthodes numériques).

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

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

Ville

13108 Saint-Paul-lez-Durance

Critères candidat

Langues

Anglais (Intermédiaire)

Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

Niveau MASTER 2 ou 3ème année d'école d'ingénieur

Possibilité de poursuite en thèse

Oui