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
2025-38168
Description du poste
Domaine
Mathématiques, information scientifique, logiciel
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
STAGE - Optimisation d'un solveur parallèle pour la modélisation du contact
Sujet de stage
Pour simuler le comportement des combustibles nucléaires, la modélisation des interactions thermiques et mécaniques lors d'un contact entre solides est primordiale (contacts entre fragments de combustible et avec la gaine qui entoure le combustible). Bien que le sujet du contact soit ancien et abordé par de nombreux travaux de recherche, il y a peu de méthodes disponibles et efficaces pour modéliser correctement le contact de solides déformables sur des maillages de grande taille et sur calculateurs haute-performance.
L'objectif de ce stage est de travailler sur le solveur linéaire creux et le préconditionneur, d'optimiser la modélisation du contact au sein d'un solveur thermo-mécanique pour une exécution efficace sur supercalculateur.
Durée du contrat (en mois)
6
Description de l'offre
Le stage est proposé sur le site du CEA Cadarache à 30 minutes d'Aix en Provence dans le sud-est de la France. L’institut IRESNE mène des activités de R&D sur les combustibles nucléaires dans l'objectif d'accroître la sûreté et la performance des réacteurs actuels et de développer les combustibles des réacteurs du futur.
Les matériaux intervenants dans les réacteurs nucléaires sont le siège de nombreux phénomènes physiques complexes et couplés lors de leur utilisation. Pour simuler le comportement des combustibles nucléaires, la modélisation des interactions thermiques et mécaniques lors d’un contact entre solides est primordiale (contacts entre fragments de combustible et avec la gaine qui entoure le combustible).
Bien que le sujet du contact soit ancien et abordé par de nombreux travaux de recherche, il y a peu de méthodes disponibles et efficaces pour modéliser correctement le contact de solides déformables sur des maillages de grande taille et sur calculateurs hautes-performance.
La méthode du troisième corps est une formulation implicite utilisée en mécanique des contacts. Les corps en contact sont intégrés dans un milieu (nommé troisième corps), qui devient de plus en plus rigide lors d’une compression. Bien qu’approximative, la méthode du troisième corps possède de bonnes propriétés mathématiques et numériques qui la rendent attractive vis-à-vis d’autres méthodes de modélisation du contact plus anciennes.
L’objectif du stage est de transformer un code séquentiel mettant en œuvre la modélisation du contact par la méthode du troisième corps avec le solveur éléments finis MANTA, vers une version parallèle. De plus, différents solveurs linéaires creux parallèles seront investigués (typiquement ceux disponibles dans la bibliothèque PETSc ou MUMPS). En effet les solveurs directs et les solveurs itératifs possèdent des propriétés et comportements différents lorsqu’on les emploie sur machine parallèle. Des benchmarks sur supercalculateur permettront d’évaluer si les solveurs itératifs (combinés avec des préconditionneurs adaptés), sont des solutions viables pour résoudre les systèmes linéaires issus de la méthode du troisième corps.
Un autre but sera d’étudier la performance des simulations sur supercalculateur (étude de scalabilité).
Si la durée du stage le permet, une implémentation sera réalisée aussi avec le solveur éléments finis MFEM-MGIS. Des benchmarks seront engagés pour comparer MANTA (https://cea.hal.science/hal-03688160/) versus MFEM-MGIS (https://joss.theoj.org/papers/10.21105/joss.07719).
Moyens / Méthodes / Logiciels
HPC, PETSc, MFEM, MANTA
Profil du candidat
École d’ingénieur ou Master 2 spécialisé en informatique parallèle ou calcul scientifique.
Pourquoi Intégrer le CEA ?
- Donner du sens à votre carrière en travaillant au service des grands enjeux sociétaux de demain.
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- 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.
Localisation du poste
Site
Cadarache
Localisation du poste
France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)
Ville
Saint Paul les durance
Critères candidat
Langues
Français (Courant)
Diplôme préparé
Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs
Demandeur
Disponibilité du poste
01/02/2026