Informations générales
Entité de rattachement
La Direction des Applications Militaires (DAM) du CEA, au cœur des enjeux de la dissuasion nucléaire Française, cherche ses futurs talents. Organisme inclusif, le CEA est handi-accueillant : nos emplois sont ouverts à toutes et tous.
Associer les forces et les compétences de chacun pour atteindre nos objectifs est l'une de nos valeurs partagées par nos 4 600 salariés, répartis sur 5 centres.
Les 1 000 salariés du centre du Cesta, en Nouvelle-Aquitaine, participent au développement des armes de la force de dissuasion française.
Le centre assure le rôle d'architecte industriel des têtes nucléaires mises à la disposition des Armées françaises depuis leur conception jusqu'à leur retrait du service.
Pour garantir les performances opérationnelles des systèmes d'armes, le Cesta s'inscrit dans une démarche de simulation de haut niveau et s'appuie sur un parc de moyens d'essais exceptionnels. Parmi ceux-ci, il développe et exploite le plus grand laser d'Europe : le Laser MégaJoule (LMJ).
Venez vous investir au service de la Défense et de la Sécurité de notre pays, relever des défis scientifiques et techniques avec des moyens technologiques d'exception ! Vous contribuerez à l'excellence de la recherche et à la compétitivité de l'industrie française en construisant votre avenir dans un environnement varié et respectueux.
Référence
2025-37257-S1701
Description du poste
Domaine
Mécanique et thermique
Contrat
Post-doctorat
Intitulé de l'offre
Post-doctorat - Développement de modèles mécaniques pour la simulation aérothermique. - H/F
Sujet de stage
Lors de sa rentrée dans l'atmosphère, un véhicule spatial est confronté à des contraintes mécaniques et des flux de chaleur très importants. La paroi de l’objet peut ainsi atteindre plusieurs milliers de Kelvin. Dans la mesure où il n’existe pas de matériaux suffisamment réfractaires pour résister aux sollicitations thermiques de la rentrée atmosphérique, il est nécessaire de sacrifier de la matière en surface via des réactions chimiques endothermiques. Ces types de matériaux spécifiques sont dits ablatifs.
Par ailleurs, une partie des matériaux de la protection thermique va aussi se dégrader en profondeur afin de limiter la hausse de température à l’intérieur du véhicule. Ces réactions de dégradation, elles aussi endothermiques, sont connues sous le nom de pyrolyse. La prise en compte de ces deux phénomènes est essentielle pour le dimensionnement des boucliers thermiques.
Durée du contrat (en mois)
2 ans + 2 x 1an renouvelables
Description de l'offre
Des simulations numériques couplant une résolution précise de l'écoulement d'air autour du véhicule, la dégradation de la paroi et la réponse thermique du matériau en cours de pyrolyse sont nécessaires pour concevoir des protections thermiques performantes. Le CEA-CESTA dispose d'un code d'aérothermique permettant de coupler la résolution de la partie fluide à l'ablation et à l’évolution des fronts thermique et de pyrolyse dans le matériau. Le comportement mécanique du solide n’est actuellement pas directement pris en compte dans cette modélisation.
L’objectif de ce contrat postdoctoral est d’introduire des modèles de comportement mécanique des matériaux de protection thermique dans les outils de simulation pour la rentrée atmosphérique. Trois problématiques devront être traitées :
1> Les matériaux composites à matrice organique pyrolysables ; une attention particulière sera portée aux aspects dilatation thermique, gonflement et fissuration liés à la création des gaz de pyrolyse.
2> Les empilements de matériaux à forte variation de propriétés mécaniques et thermiques ; une attention particulière sera portée au choix des critères de fissuration et de rupture.
3> Les matériaux composites à matrice céramique pour lesquels des actions sont en cours et dont il faudra capitaliser les choix de modélisation pour un couplage avec la chaine de simulation aérothermique ; une attention particulière sera portée aux phénomènes de fissuration en température.
En premier lieu, il s’agira de réaliser un état des lieux des modèles existants en interne puis de mener une étude bibliographique afin d’identifier les pistes potentiellement valorisables dans nos outils de simulation internes.
Ensuite, il faudra hiérarchiser les modèles à développer et à implémenter dans nos chaînes de calcul en fonction de leur pertinence. Ces développements dans le code couplé du CEA-CESTA se fera en lien avec le laboratoire d'accueil.
Enfin, il sera nécessaire de valider les modèles et les chaînes de simulations mises en place en les comparant à des résultats expérimentaux issus de la littérature ouverte et de nos bases de données internes.
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.
Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation.
Profil du candidat
Localisation du poste
Site
Cesta
Localisation du poste
France, Nouvelle-Aquitaine
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