Stage simulation éléments finis 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

2021-18906  

Description du poste

Domaine

Matériaux, physique du solide

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Stage simulation éléments finis H/F

Sujet de stage

Comparaison des propriétés en ténacité de deux microstructures au travers d'une simulation par Approche Locale

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Le stage vient s’intégrer dans un projet qui cherche  à établir un lien quantitatif entre microstructure et ténacité. La modélisation par approche locale, utilisée pour décrire la dispersion des résultats d'essais à basse température, repose sur la connaissance des champs de contraintes locaux couplés à des distributions d’éléments microstructuraux pour permettre de définir une probabilité de rupture. La rupture a lieu quand la contrainte locale dépasse une valeur critique locale de contrainte de clivage qui est définie par le modèle choisi et basée les distributions mentionnées comme la distribution de taille des carbures ou la distribution des contraintes dans un ensemble de paquets bainitiques par exemple.

Le travail du stagiaire sera, dans ce contexte, de mettre en place dans un premier temps la simulation par éléments finis.  Il devra ensuite valider la procédure avec un post traitement utilisant un modèle simple d’Approche Locale (Modèle de Beremin) et des résultats expérimentaux sur deux microstructures différentes. Enfin l’étude pourra être élargie à d’autres modèles.

La recherche bibliographique consistera dans un premier temps à se familiariser avec les différents modèles d’approche locale de la rupture, via une recherche bibliographique. Une synthèse sera rédigée en dégageant notamment les spécificités de chaque modèle, les cas d’application et les limites rencontrées. Ce travail de synthèse permettra ainsi de bien saisir les différents paramètres du problème et de déterminer l’approche suivie pour le reste des travaux de stage.

Le stage consistera ensuite une mise en application de la démarche de modélisation ainsi déterminée. Une première partie du stage sera consacrée à la préparation d’une simulation par éléments finis d’un essai de ténacité avec le logiciel de simulation Castem pour deux microstructures :

-          Détermination d’une loi de comportement élastoplastique à partir d’essais de traction déjà réalisés

-          Préparation de la simulation : étude de la convergence en fonction des différents paramètres du maillage

-          Participation à la réalisation d’essais de ténacité.

-          Simulation numérique des essais

À partir de la simulation des essais et de la comparaison avec les résultats expérimentaux disponibles, un post-traitement (en langage Python) sera ensuite appliqué pour valider toute la procédure de simulation et ajuster les paramètres d’un modèle de rupture fragile à l’aide de l’approche locale par le modèle de Beremin. Une comparaison entre les deux microstructures étudiées pourra être ainsi faite.

Enfin une fois, les outils mis en place, la démarche pourra être élargie à d’autres modèles comme le modèle MIBF et on pourra comparer la capacité des modèles à prendre en compte les différences microstructurales.

Le stage pourra se réaliser dès la fin 2021 ou à partir de 2022 pour une durée de 6 mois et ne débouche pas sur une thèse.

Moyens / Méthodes / Logiciels

CAST3M, Python

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

France

Ville

Saclay

Critères candidat

Formation recommandée

M2 ou école d'ingénieur en fin d'études, avec compétences en mécanique et simulation élements finis

Possibilité de poursuite en thèse

Non