Informations générales
Entité de rattachement
Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.
Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.
Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.
Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
2025-37120
Description de l'unité
Le Service d'Etudes et de Simulation du comportement des Combustibles (SESC) conçoit, développe et qualifie les combustibles nucléaires (élément combustible et assemblage) constituant le cœur des réacteurs. Il synthétise et intègre les connaissances acquises sur les combustibles de l'amont (fabrication), au comportement sous irradiation et à l'aval du cycle (entreposage). Il a en charge le développement de la plateforme logiciel PLEIADES de simulation des combustibles et des bases de données associées. Il est composé d'environ 80 permanents (essentiellement des ingénieurs) et d'une trentaine de doctorants et salariés en CDD.
Le Laboratoire des Méthodes numériques et des Composants Physiques de PLEIADES ( LMCP) développe les modèles physiques, les méthodes numériques, et les composants nécessaires aux outils de calculs de la plateforme PLEIADES, pour traiter les comportements multiphysiques et multiéchelles des combustibles. Le laboratoire développe, valide et intègre les modèles physiques et lois de comportement dans les composants en y associant la démarche d'assurance qualité nécessaire. Il simule, dimensionne et interprète, avec les composants, des expériences analytiques en liaison avec les laboratoires réalisant les expérimentations.
Description du poste
Domaine
Mécanique et thermique
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
STAGE - Implémentation de lois de comportements mécaniques par différentiation automatique H/F
Sujet de stage
L'objet de ce stage est d'évaluer la pertinence de la bibliothèque TFELMathEnzyme, basé sur le project de différentiation automatique Enzyme, pour l'implémentation de lois de comportement mécanique complexes dans MFront. On s'intéressera à comparer les performances de cette solution à des implémentations existantes en termes de performances et de robustesse.
Durée du contrat (en mois)
6
Description de l'offre
Vous serez accueilli·e au sein de l’IRESNE, institut de la DES, où vous intégrerez l’équipe du laboratoire et participerez pleinement à ses activités.
Contexte scientifique
Les lois de comportements mécaniques concentrent les connaissances acquises sur les matériaux et sont de fait fondamentales en mécanique de structures. Leur rôle est de calculer l’évolution d’un ensemble de variables internes, les contraintes générées et une dérivée, appelée opérateur tangent cohérent.
Ces calculs nécessitent en général d’intégrer un système d’équations différentielles ordinaires sur un pas de temps.
Généralement, une méthode semi-implicite permet de transformer ce système en un système d’équations non-linéaires résolus par une méthode de type Newton, ce qui nécessite de calculer la matrice jacobienne du système par dérivation.
Ainsi, l’intégration d’une loi de comportement nécessite de nombreux calculs de dérivées, ce qui est une étape souvent ingrate, fastidieuse et source de nombreuses erreurs qui peuvent mettre à mal la convergence de l’algorithme ou ses performances numériques.
Le projet MFront est un générateur de code dédié aux lois de comportement mécanique basé sur le langage C++ développé par le CEA, EDF et Framatome [1].
Objectifs du stage
Ce stage s’intéresse à l’utilisation du projet Enzyme qui permet de différentier du code C++ après la phase d’optimisation par le compilateur clang, offrant des performances remarquables [2].
Une bibliothèque, nommée TFELMathEnzyme, a été développée pour permettre l’utilisation d’Enzyme avec les objets tensoriels de la bibliothèque tensorielle nommée TFEL/Math qui est utilisée par le générateur de code Mfront.
Références
[1]Introducing the open-source mfront code generator: Application to mechanical behaviours and material knowledge management within the PLEIADES fuel element modelling platform. Computers & Mathematics with Applications. 2015.
[2] Reverse-mode automatic differentiation and optimization of GPU kernels via enzyme. SC ’21..
Pourquoi Intégrer le CEA ?
- Donner du sens à votre carrière en travaillant au service des grands enjeux sociétaux de demain.
- Avoir des perspectives de carrière avec plus de 60 familles de métier, des formations...
- Nos avantages : RTT, réseau de ligne de bus sur certains centres (gratuit), restauration collective, CSE…
Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l’intégration des personnes en situation d’handicap, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation.
Moyens / Méthodes / Logiciels
MFront, Enzyme
Profil du candidat
Nous recherchons un candidat ayant l'âme d'un développeur d'application scientifique, passionné par le C++ de haut niveau et les calculs hautes performances.
Une formation est Master II en mathématiqus appliquées ou en 3ème année d'école d'ingénieurs orientés simulation numériuqe HPC est souhaitée. Des notions en mécanique nonlinéaire des solides seraient un plus.
Localisation du poste
Site
Cadarache
Localisation du poste
France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)
Ville
St-Paul-Lez-Durance
Critères candidat
Langues
Français (Courant)
Diplôme préparé
Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs
Formation recommandée
Calculs numériques HPC - Mécanique non linéaire du solide
Possibilité de poursuite en thèse
Oui
Demandeur
Disponibilité du poste
02/03/2026
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