Dimensionnement d'expériences dynamiques guidé par la simulation

Matériaux, physique du solide Stage - Bac+5 - Dimensionnement d'expériences dynamiques guidé par la simulation - H/F La réponse mécanique d’un matériau métallique soumis à un choc implique de nombreux mécanismes de déformation : élasticité, plasticité, maclage, transition de phase, etc. Parmi les diagnostics accessibles dans de telles conditions de chargement, la diffraction des rayons X (DRX) in situ est celui offrant le plus d’informations sur le réseau cristallin et son état de déformation. Cependant, le caractère unidimensionnel du chargement et le nombre réduit de clichés de diffraction pouvant être pris pendant le choc empêchent jusqu’à présent d’aboutir à la calibration de lois de comportement pour les phases haute pression des métaux à l’aide de la DRX. Récemment, le CEA DAM a enrichi son code de calcul mécanique à l’échelle du polycristal d’un module de X-Ray Tracing, permettant de générer des clichés de DRX synthétiques conformes avec l’état courant de la boîte de simulation. L’objectif du stage est d'utiliser cet outil pour enrichir la connaissance du comportement des métaux en pression. Plus précisément, les simulations de mécanique des milieux continus seront appliquées à l’étain, qui connaît une transition allotropique d’une phase tétragonale double à une phase tétragonale autour de 10 GPa. Deux mécanismes atomistiques ont récemment été proposés pour cette transition, le premier impliquant majoritairement une compression uniaxiale, le second impliquant majoritairement du cisaillement. Chacun de ces mécanismes produit ainsi des orientation distinctes de la phase haute pression. L’objectif sera d’utiliser la simulation pour optimiser l’orientation initiale d’un monocristal d’étain afin que les données acquises sous choc permettent de trancher sans équivoque sur le mécanisme de transition activé. Il s’agira de développer un outil permettant de simuler un grand nombre d’orientations initiales de cristal. Pour chacune, des éléments de caractérisation seront proposés afin d’aboutir à une évaluation de la pertinence de la simulation par rapport à l’objectif visé. L’outil sera ensuite mis à profit pour proposer quelques orientations de monocristaux à tester préférentiellement lors d’expériences de compression dynamique. Étapes prévisionnelles : - Étude bibliographique sur les principes de la DRX et le comportement de l’étain ; - Prise en main de l’outil de simulation Coddex et du module de X-Ray Tracing ; - Génération d’une base de données de clichés de diffraction ; - Caractérisation de l’information contenue dans les clichés ; - Exploitation de la base de données. 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. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation. Connaissances en mécanique des matériaux. Notions de C++. Bac+5