Pause
Lecture
Moteur de recherche d'offres d'emploi CEA

Thermomécanique dynamique : de la mesure de champs à la modélisation prédictive


Détail de l'offre

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

SL-DAM-27-0099  

Direction

DAM

Description du sujet de thèse

Domaine

Sciences pour l'ingénieur

Sujets de thèse

Thermomécanique dynamique : de la mesure de champs à la modélisation prédictive

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Le choix, l'implémentation et la calibration des modèles de comportement dans les codes de calcul de dynamique rapide constituent un enjeu majeur, en particulier dans le secteur de la défense. En dynamique rapide, les conditions sont quasi adiabatiques et le matériau subit un auto-échauffement plastique à l’origine d’un adoucissement ou/et de transformations microstructurales. La bonne prise en compte des couplages thermomécaniques dans la modélisation constitutive nécessite donc des mesures couplées cinématiques et thermiques lors de la caractérisation.

Le projet de thèse a pour objectif de développer un jumeau numérique des dispositifs d’essai rapide de compression et de traction par barres d’Hopkinson, s’appuyant sur la corrélation d’images numériques cinématiques et thermiques, rendant compte des incertitudes métrologiques et numériques, et visant la calibration de modèles de comportement thermo-viscoplastiques.
L’approche sera d’abord appliquée à un acier doux (S355) puis étendue à d’autres matériaux. Le moyen expérimental principal sera constitué des dispositifs d’essai rapide de compression et de traction par barres d’Hopkinson, acquis récemment par le CEA Gramat et disponibles à l’ICA.
Les dispositifs seront équipés de caméras cinématographiques rapides à ultra-rapides, ainsi que des caméras thermiques rapides disponibles à l’ICA. La mise en œuvre d’essais sur une tour de chute (CEA Saclay) ou même sur lanceur (CEA Gramat et/ou ICA) pourrait être une perspective intéressante pour obtenir d’autres types de sollicitations.
Concernant les simulations, le code de dynamique rapide retenu est ABAQUS Explicit, permettant l’implémentation de modèles utilisateurs spécifiques (VUMAT), sur supercalculateurs (p.ex. CALMIP Toulouse). Des programmes existants (codes Python, plateforme ESCALE, QIAS) seront utilisés et améliorés, notamment dans le cadre de la quantification des incertitudes et de la calibration bayésienne.

L’approche sera d’abord appliquée à un acier doux (S355) puis étendue à d’autres matériaux. Le moyen expérimental principal sera constitué des dispositifs d’essai rapide de compression et de traction par barres d’Hopkinson, acquis récemment par le CEA Gramat et disponibles à l’ICA.
Les dispositifs seront équipés de caméras cinématographiques rapides à ultra-rapides, ainsi que des caméras thermiques rapides disponibles à l’ICA. La mise en œuvre d’essais sur une tour de chute (CEA Saclay) ou même sur lanceur (CEA Gramat et/ou ICA) pourrait être une perspective intéressante pour obtenir d’autres types de sollicitations.
Concernant les simulations, le code de dynamique rapide retenu est ABAQUS Explicit, permettant l’implémentation de modèles utilisateurs spécifiques (VUMAT), sur supercalculateurs (p.ex. CALMIP Toulouse). Des programmes existants (codes Python, plateforme ESCALE, QIAS) seront utilisés et améliorés, notamment dans le cadre de la quantification des incertitudes et de la calibration bayésienne.

Université / école doctorale

Mécanique, Energétique, Génie Civil, Procédés (MEGEP)
Université de Toulouse

Localisation du sujet de thèse

Site

Gramat

Critères candidat

Formation recommandée

formation en mécanique et matériaux

Demandeur

Disponibilité du poste

01/06/2027

Personne à contacter par le candidat

PETIT TOM tom.petit@cea.fr
CEA
DAM/DEA//DEA
CEA Gramat
BP 80 200
46500 Gramat
0565105432

Tuteur / Responsable de thèse

Longère Patrice Patrice.LONGERE@isae-supaero.fr
Institut Clément Ader
MS2M
3 rue Caroline Aigle
31400 Toulouse
05 61 17 11 78

En savoir plus