Effet de la microstructure sur la réponse sous choc du tantale

Mécanique et thermique Stage - Bac+4/+5 - Effet de la microstructure sur la réponse sous choc du tantale - H/F Ce stage explore l'effet de la microstructure sur la réponse dynamique du tantale monocristallin lors d'un choc. Le tantale, métal de structure cubique centrée, est étudié en dynamique moléculaire (DM) pour comprendre comment les dislocations préexistantes influencent le diagramme Us-Up (vitesse de choc vs. vitesse matérielle). Les simulations comparent un cristal parfait à un cristal contenant une microstructure de dislocations contrôlée, afin d'identifier les mécanismes physiques responsables des modifications observées dans la plasticité sous choc. On s'intéressera également à l'effet de l'orientation du matériau par rapport à la direction du choc, ainsi qu'à la forme du diagramme Us-Up et notamment aux éventuelles ruptures de pentes et apparition/disparition d'ondes lors du régime élasto-plastique-transformational s'il existe. Le code utilisé sera exaStamp (code de dynamique moléculaire), développé et maintenu dans le laboratoire. 1) Mettre en place des simulations de dynamique moléculaire (DM) de choc sur du tantale monocristallin, en utilisant des méthodes NEMD (piston) en choc direct ou inverse, pour plusieurs orientations cristallines ([100], [110], [111]) et amplitudes de choc. 2) Introduire une microstructure de dislocations préexistante (boucles glissiles, prismatiques, réseau contrôlé) dans les configurations simulées et étudier la stabilité de ce réseau de défauts initial. 3) Extraire et comparer les diagrammes Us-Up pour les deux cas (cristal parfait vs. cristal avec dislocations), identifier la limite élastique de Hugoniot (HEL) et les ruptures de pente. 4) Analyser la microstructure post-choc via l'algorithme DXA dans OVITO pour relier les observations macroscopiques aux mécanismes microscopiques. 5) Confronter les résultats aux résultats expérimentaux et modèles de plasticité continue lorsqu'ils sont disponibles. 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. Programmation C ou C++, Post-traitement Python. Connaissances en physique des matériaux, plasticité cristalline et théorie des dislocations. Maîtrise de la programmation (Python, bash, C++ serait un plus). Capacité à manipuler des outils de calcul intensif (HPC) et à analyser des données complexes. Rigueur dans l'analyse et la rédaction de rapports techniques. Codes de simulation numériques, Mathématiques, Mécanique, Informatique. Bac+4/+5