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Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Traitement des conditions aux limites de type multi-point constraints dans le code HPC de mé 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

2020-14321  

Description de l'unité

"Le stage est proposé au sein du Département d'Etudes des Combustibles (DEC), localisé sur le centre de Cadarache. Ce département est 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). Il 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, expérimentation dans des laboratoires dédiés aux combustibles nucléaires (Laboratoire UO2, laboratoire de haute activité LECA-STAR), analyses radiochimiques et chimiques.
Le DEC rassemble environ 250 ingénieurs, chercheurs et techniciens et contribue à la formation par la recherche avec l'accueil de plus d'une centaine de stagiaires (Master, Ecole d'ingénieurs, DUT…), d'apprentis, de doctorants et post-doctorants. 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

Traitement des conditions aux limites de type multi-point constraints dans le code HPC de mé H/F

Sujet de stage

Traitement des conditions aux limites de type multi-point constraints dans le code HPC de mécanique du solide HELIX

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Le Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, notamment pour les énergies bas carbone (nucléaire et renouvelables). Il développe des outils de simulation avancés en mécanique non linéaire du solide, dont la proto-application HELIX pour atteindre de bonnes performances HPC. A terme, les contributions de ce stage visent à enrichir la plate-forme numérique PLEIADES développée par le CEA en partenariat avec EDF et FRAMATOME et dédiée à la simulation du comportement des combustibles, depuis la fabrication jusqu’au comportement en réacteur, puis lors du stockage. Avec HELIX, le CEA vise à mettre en place un outil informatique haute performance qui permettra dans quelques années de modéliser en 3D le comportement des combustibles sur des résolutions et avec des physiques inaccessibles pour le moment.

La proto-application HELIX se base sur la bibliothèque éléments finis open source MFEM. La bibliothèque MFEM permet de prototyper rapidement des codes parallèles basés sur des équations aux dérivées partielles (PDE) discrétisées avec des éléments finis d’ordre élevé et des temps de restitution cours. MFEM gère des conditions aux limites standards (conditions de Dirichlet et Neumann), mais ne propose pas de fonctionnalités clé en main pour la gestion de conditions aux limites complexes de type multi-points contraints (MPC), par exemple une condition du type "un plan reste un plan". Ce type de conditions est classique dans le domaine de la mécanique des structures et c'est un besoin pour les modélisations 3D visées.

L'objet du stage est le développement, dans le code HELIX, des fonctionnalités liées à ces conditions aux limites de type MPC. Elles devront être compatibles avec l'architecture de code massivement parallèle que propose MFEM.

Afin de valider l'approche, il s'agira ensuite de réaliser différents cas d'étude mécanique. Des benchmarks et des tests d'extensibilité seront aussi mis en œuvre pour analyser les performances. Il sera aussi intéressant de vérifier l'impact de l'introduction des termes des MPC dans les matrices assemblées. Le comportement peut être différents dans les différents solveurs itératifs parallèles utilisables dans MFEM, notamment sur la robustesse et la précision.

Référence: R. Anderson, J. Andrej, A. Barker, J. Bramwell, J.-S. Camier, J. Cerveny V. Dobrev, Y. Dudouit, A. Fisher, Tz. Kolev, W. Pazner, M. Stowell, V. Tomov, I. Akkerman, J. Dahm, D. Medina, and S. Zampini, MFEM: A Modular Finite Element Library, Computers & Mathematics with Applications, in press, 2020. Also available as arXiv:1911.09220.

Moyens / Méthodes / Logiciels

"Moyens de calcul : HPC, Langage : C++, Bibliothèques : MPI

Profil du candidat

"3ème année d'école d'ingénieur ou étudiant en Master 2.
Maîtrise souhaitée des éléments finis (bases théoriques et pratiques).
La connaissance du C++, de la bibliothèque MPI ou des notions de mécanique du solide constituent un plus pour ce stage.

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

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

Ville

SAINT PAUL LEZ DURANCE

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Formation recommandée

"3ème année d'école d'ingénieur ou étudiant en Master 2.

Possibilité de poursuite en thèse

Non