Stage Master 2

Contexte

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 deux
systèmes de barres d’Hopkinson – compression et traction.

Objectif

Il est indispensable de se doter d’un outil numérique simulant le dispositif et l’échantillon,
permettant d’interpréter correctement les signaux obtenus. L’objectif est donc d’émuler
numériquement les essais par éléments finis. Les essais classiques (compression et traction
uniaxiales) pourront être étendus à une méthodologie plus complexe couplant champs
hétérogènes, essais d’endommagement, et photomécanique.
L’objectif à moyen terme est en effet 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 simulation).

Démarche

Le sujet se décompose en trois étapes :
1. Mise en place d’un protocole de calcul (en 2D et 3D) sur ABAQUS, permettant de simuler
soit l’entièreté de chaque banc d’essai, soit l’éprouvette seule.
2. Calibration de lois de comportement et d’endommagement, à partir de données issues de
la littérature ou du stage expérimental effectué en parallèle.
3. Premières comparaisons et optimisations entre champs expérimentaux et numériques.
4. Potentielle évaluation de la capacité de simulations basées sur une approche eulérienne.

Cadre

Vous travaillerez en équipe au sein du laboratoire du CEA/Gramat qui emploie ces codes et
ces moyens expérimentaux. Ces travaux s’inscrivent dans une démarche plus globale
d’amélioration des outils de modélisation en dynamique rapide, consistant à se doter d’une
méthodologie reliant marqueurs expérimentaux, modélisation par éléments finis, mise en
place de cas-test, et calibration de modèles physiques.
Trois stages (celui-ci orienté simulations + deux autres orientés expériences et planification
sous incertitudes) sont prévus en parallèle. Une complémentarité forte est attendue : des
échanges avec les deux autres stagiaires seront indispensables 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.

Apports

Ce sujet est valorisable sur le marché du travail 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.

Ce stage représente un excellent moyen de découvrir le domaine de la Recherche. Une
poursuite en thèse pourrait être envisagée.

Profil

Parcours orienté simulation, mécanique.
Appétence pour la Recherche, les outils numériques, Linux.
Autonomie, prise d’initiative, organisation.
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 des possibilités d’organisation
pour l’inclusion des travailleurs handicapés. Le CEA participant à la protection nationale, une enquête
administrative est réalisée pour tous ses collaborateurs afin d’assurer l’intégrité et la sécurité de la nation.