Stage -Couplage Méthode Pseudo-Spectrale et Méthode des Éléments Finis-Saclay H/F - CEA

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 coeur 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

En tant que stagiaire au CEA, vous aurez l'opportunité de travailler au sein d'un environnement de recherche de renommée mondiale. Nos équipes sont composées d'experts passionnés et dédiés, offrant un cadre propice à l'apprentissage et à la collaboration. Vous aurez accès à des équipements de pointe et à des ressources de recherche de premier ordre pour mener à bien vos missions. Éventuellement, les travaux menés donneront lieu à une publication scientifique.

Contexte :

Dans le contexte du contrôle non-destructif des structures par méthodes électromagnétiques, la simulation permet le prototypage de procédés d'inspection et la conduite d'études à un coût bien inférieur à l'expérience. La simulation de ces procédés passe par la résolution des équations de Maxwelle en régime quasi-statique. Selon la complexité de la géométrie, des caractéristiques des matériaux (anisotropies, homogénéité, etc.), de nombreuses méthodes de calcul existent. Les méthodes semi-analytiques, peu coûteuses, sont bien adaptées aux pièces canoniques quand les méthodes purement numériques (éléments finis, FEM) bénéficient d'une grande flexibilité au détriment des ressources de calcul. Dans ce contexte, une méthode semi-analytique basée sur des changements de coordonnées curvilignes (Méthode Pseudo-Spectrale à coordonnées curbilignes, PSM) a été élaborée pour traiter des géométries plus complexes mais à surfaces relativement lisses. Le sujet de ce stage consiste à dépasser ce verrou en combinant la méthode PSM à une approche FEM afin de réduire au maximum le nombre d'inconnues, pouvant se prêter par la suite à des algorithmes d'optimisation, d'inversion, d'apprentissage.

Le sujet de ce stage repose sur des développements récents et propose à l'étudiant de procéder à une implémentation en se basant sur des outils et solveurs déjà existant dans le régime de la magnétostatique. Le candidat pourra acquérir de nouvelles compétences à la fois sur les méthodes modales et pseudo-spectrale, et sur les méthodes de type éléments finis. La mise en oeuvre se fera par étapes successives: transfert du modèle magnétostatique 2d en quasi-statique, extension du modèle en 2,5d (pièces d'extrusion d'extension infinie, source 3d), et éventuellement 3d pour des géométries typiques en contrôle non-destructif dans l'industrie. On les résume ci-dessous:

- lecture/analyse de quelques papier sur les méthodes modales et pseudo-spectrales en électromagnétisme,

- prise en main d'un code hybride PSM-EF en régime magnétostatique et transfert dans le régime quasi-statique,

- implémentation d'un démonstrateur 2d et validation. On pourra utiliser le logiciel commercial Comsol-Multiphysics pour comparaison contre une approche purement FEM.

- extension à des géométries 2,5d ou 3d selon le degré d'avancement.

- Rapport de synthèse.

#Cea-List

Vous préparez un diplôme de niveau Master 2 (universitaire ou école d'ingénieur) dans le domaine de la physique ou des mathématiques appliquées.

Vous possédez des connaissances en Matlab ainsi qu'un véritable intérêt pour le calcul numérique et le code. Vous devez également être à l'aise en anglais. Un premier contact avec les méthodes modales et/ou les éléments finis serait un plus.

Le poste est localisé au CEA de Saclay, bâtiment Digitéo. Le stagiaire pourra bénéficier des facilités de transport et de restauration du CEA en sus de la gratification mensuelle.

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.

• Anglais
• Éléments finis
• MATLAB