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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Homogénéisation de méthode champs de phase dans le cadre des éléments finis


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

2021-18774-S0578  

Description de l'unité

Le stage est proposé au sein du Département d'Etudes des Combustibles (DEC), 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) du CEA. Ce département mène une activité centrée autour du combustible nucléaire dans l’objectif d’accroître les performances et la sûreté des réacteurs actuels et de développer les combustibles nucléaires des réacteurs du futur. 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. Ses activités associent simulation numérique/modélisation et expérimentation. Le DEC est composé de trois services, le Service d’Etudes et de Simulation du comportement des Combustibles, le Service d’Analyses, d’Élaboration, d’Expérimentations et d’Examens des combustibles et le Service d’Exploitation et de Traitements des Combustibles. Il rassemble environ 250 ingénieurs, chercheurs et techniciens et accueille d’une cinquantaine de stagiaires de masters, écoles d’ingénieurs ou DUT. Il accueille également des doctorants, post-doctorants et des apprentis. 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

Mathématiques, information  scientifique, logiciel

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Homogénéisation de méthode champs de phase dans le cadre des éléments finis

Sujet de stage

Homogénéisation de méthode champs de phase et implémentation dans un code combustible éléments finis

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Contexte:
Les réacteurs expérimentaux constituent une pièce essentielle pour améliorer la compréhension et qualifier le comportement des matériaux sous irradiation. Un tel réacteur, le réacteur Jules Horowitz, est en cours de construction sur le site de Cadarache. Leur cœur nourricier est composé d’éléments combustibles dont l’âme est constituée d’une phase fissile dans une matrice aluminium. Lors de leur utilisation, cette phase fissile et la matrice aluminium interagissent pour former un composé d’interaction qui modifie les caractéristiques thermiques et mécaniques de l’élément combustible. Pour prédire le comportement mécanique de ces combustibles, il faut être capable de quantifier les réactions d’inter-diffusion prenant place dans l’âme combustible.
Un travail de doctorat est actuellement en cours pour la mise au point d'un modèle de champs de phase permettant de modéliser l'interaction entre les particules combustible et la matrice aluminium. Le travail issu de ce doctorat vise à être intégré dans le code de comportement combustible de réacteur de recherche développé au CEA.
Objectifs:
L'implémentation d'un modèle de champs de phase dans un code éléments finis et le choix de méthodes d'homogénéisation ad-hoc permettant d'obtenir une quantification d'une précision suffisante et de conserver un temps de calcul raisonnable sera au cœur du travail de stage. Le pré-requis à ce travail sera l’identification des contraintes spécifiques au schéma éléments finis et ses limites pour le modèle de champs de phase.
Déroulement:
Le candidat sélectionné réalisera dans un premier temps une étude bibliographique des méthodes disponibles de laquelle il tirera une proposition de méthode s'appuyant sur une analyse critique des avantages et inconvénients des différentes approches identifiées. Suite à cette identification, le candidat réalisera l'implémentation du modèle dans le code MAIA et testera sur des cas standards les capacités du modèle à capturer la croissance du composé d'interaction. Ce travail pourra être suivi de la rédaction d'un article dans une revue à comité de lecture.

Profil du candidat

méthodes numériques, mathématiques pour l'ingénieur, physique
MAIA
Diplôme École Normale Supérieure / Agrégation

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

France, Provence-Côte d'Azur