Simulation de barres d'Hopkinson en dynamique rapide

Matériaux, physique du solide Stage - Bac+4/+5 - Simulation de barres d'Hopkinson en dynamique rapide - H/F Le CEA Gramat, acteur majeur de la recherche au service de la Défense, étoffe ses capacités expérimentales de caractérisations matériaux en dynamique rapide, via l'acquisition de 2 systèmes de barres d'Hopkinson - compression et traction. Trois stages (celui-ci orienté simulations, ainsi que deux autres orientés expériences et planification) sont planifiés en parallèle. Une complémentarité forte avec les deux autres stages est attendue. L'objectif de ce stage est d'émuler numériquement les essais et les signaux obtenus par éléments finis. Les essais classiques (compression et traction uniaxiales) pourront être étendus à une méthodologie plus complexe couplant essais d’endommagement et photomécanique. Ces travaux s’inscrivent dans une démarche plus globale d'amélioration des outils de modélisation, consistant à se doter d’une méthodologie reliant marqueurs expérimentaux, modélisation par éléments finis, mise en place de cas-test, et calibration des modèles physiques. L’objectif à moyen terme est de développer une approche de type photomécanique, consistant à optimiser des modèles via la comparaison de champs expérimentaux (obtenus par imagerie rapide en DIC) à des champs numériques (obtenus par simulations). Le sujet se décompose en trois étapes : 1. Mise en place d’un protocole de calcul (en 2D et 3D) sur Abaqus (logiciel commercial multi-physique), via une approche lagrangienne classique, 2. Calibration de lois de comportement et d'endommagement, sur des données issues de la littérature ou du stage expérimental effectué en parallèle, 3. Evaluation de la capacité de simulations basées sur une approche eulérienne. Le code HERA-C (interne CEA) sera utilisé. On comparera les capacités de chacune des deux approches, en commençant par des simulations sur barres nues, sans échantillon. Cette comparaison dans le contexte des barres d’Hopkinson est très peu discutée dans la littérature. Vous travaillerez en équipe au sein du laboratoire du CEA Gramat qui utilise ces codes et ce type de moyen expérimental. Des échanges avec les deux autres stagiaires seront nécessaires à la bonne réalisation des missions. Ce stage s’organisera également en synergie avec une thèse actuellement en cours qui nécessite l’utilisation de barres pour étudier l’endommagement et la rupture d’un acier. Ce sujet est porteur et valorisable sous plusieurs aspects, permettant les maîtrises simultanées d’un logiciel commercial et d’un code scientifique complexe, et la connaissance approfondie de la simulation numérique en mécanique des matériaux. Les outils utilisés sont fortement transverses, notamment dans le cadre du calcul haute performance et des supercalculateurs. Une suite au stage peut être envisagée. 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. Profil recherché : niveau master 1 ou 2, à dominante mécanique, matériaux ou numérique. Prérequis : capacité de travail en équipe, être force de proposition, autonome, organisé. Connaissances souhaitables : méthodes numériques, éléments finis, physique des chocs, modélisation des matériaux, première expérience sur un logiciel de calcul par éléments finis de type LS-DYNA / ABAQUS. Abaqus, Python Bac+4/+5