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Les méthodes d’inspection ultrasonores (UT) sont une composante essentielle des contrôles non-destructifs (CND). Elles sont couramment employées pour l’inspection de composants mécaniques tels que les soudures (nucléaire, pétrochimie) ou les structures en matériau composite (aéronautique). Afin de comprendre les phénomènes physiques en jeu pour une configuration donnée, la simulation est un atout et parfois une étape incontournable pour la mise en place du procédé d’inspection. Le CEA développe une plateforme logicielle multi techniques – nommée CIVA [1]- qui propose un ensemble d’outils de simulation afin d’accompagner les acteurs industriels dans cette démarche. Diverses approches de modélisation sont employées dans la plateforme CIVA avec des finalités différentes. Parmi celles-ci, on trouve l’approche semi-analytique issue de modèles asymptotiques haute fréquence (HF) de type rayon paraxial [2] ; dont les avantages sont de proposer des coûts de calculs réduits (en comparaison à des calculs éléments finis 3D) et de permettre d’analyser finement les contributions au sein d’une forme d’onde temporelle. Cependant, cette approche porte des approximations pouvant biaiser quantitativement la modélisation d’une inspection. En particulier le fait qu’elle repose actuellement sur le calcul de réponses impulsionnelles limite les possibilités de prise en compte d’effets fréquentiels complexes.

(1) CIVA in a few words. https://www.extende.com/civa-in-a-few-words

(2) Gengembre, N.; Lhémery, “A. Pencil Method in Elastodynamics: Application to Ultrasonic Field Computation,” Ultrasonics 38 (1), 495–499 (2000).

Description du poste :

Dans le cadre de ce stage on cherche à proposer une nouvelle approche, dérivée de la précédente, mais basée sur le calcul de réponses fréquentielles. Les développements informatiques seront effectués au sein d’un nouvelle librairie (écrite en C++) qui exploite un algorithme adaptatif de lancer de rayons. On se restreindra à des configurations en deux dimensions afin d’en simplifier la prise en main. Deux cas d’étude seront traités :

- La propagation d’une onde élastique multidirectionnelle au sein d’un matériau dispersif. On pourra prendre comme donnée d’entrée un matériau homogénéisé à partir de la description d’une microstructure métallique.

- L’interaction d’une onde élastique multidirectionnelle avec une lame fluide dont l’épaisseur est comparable ou inférieure à la longueur d’onde. Ce cas correspond notamment à celui d’un capteur au contact non adapté à la surface d’entrée de la pièce à inspecter.

On veillera à chaque fois à commenter la pertinence de la nouvelle approche (gain en précision vs. coût de calcul supplémentaire) en comparaison à l’approche actuelle. Ces travaux ont pour vocation d’initier une thèse qui portera sur la généralisation en trois dimensions, l’extension à d’autres cas d’intérêt pour le CND ainsi que sur l’optimisation logicielle.

Qu’attendons-nous de vous ?

Vous préparez un diplôme de niveau Master 2 ou diplôme d'Ingénieur dans le domaine de l'acoustique / mécanique ou de l'informatique / mathématiques appliquées.

Vous êtes passionné par la recherche scientifique et technologique et êtes reconnu pour votre curiosité, votre goût pour la modélisation de problèmes physiques et pour la programmation logicielle.

Rejoignez-nous, venez développer vos compétences et en acquérir de nouvelles !

Vous avez encore un doute ? Nous vous proposons :

• L'opportunité de travailler au sein d'une organisation de renommée mondiale dans le domaine de la recherche scientifique,
• Un environnement unique dédié à des projets ambitieux au profit des grands enjeux sociétaux actuels,
• Une expérience à la pointe de l’innovation, comportant un fort potentiel de développement industriel,
• Des moyens expérimentaux exceptionnels et un encadrement de qualité,
• Une participation aux transports en commun à hauteur de 85%,
• Un équilibre vie privée – vie professionnelle reconnu,
• Un restaurant d'entreprise,
• Une politique diversité et inclusion,

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.