Modélisation des effets d'explosions sur des structures en béton armé H/F

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 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

• La conscience des responsabilités

• La coopération

• La curiosité

Référence

Description de l'unité

Le DM2S (Département de Modélisation des Systèmes et des Structures) développe des outils de simulation pour la conception et l'évaluation de systèmes dans les disciplines de base de l'énergie, i.e. thermomécanique, thermohydraulique et neutronique, toutes filières confondues. Il s'appuie pour cela sur des essais et des plateformes logicielles, développées en interne ou en partenariat.
Le SEMT (Service d'Études Mécaniques et Thermiques), doté de 3 plateformes d'essai et d'outils de simulation qu'il développe (MANTA, EUROPLEXUS, CAST3M), est l'unité de compétence de la DES en mécanique, thermique, et interaction fluide-structure. Il participe aux projets du CEA, dont un grand nombre en coopération avec EDF, FRAMATOME, IRSN, ainsi qu'à des programmes de recherche nationaux et européens.
Au sein du SEMT, le Laboratoire d'Études de Dynamique (DYN) est en charge d'actions d'études et de recherche dans les domaines de la dynamique des structures, en interaction éventuelle avec les fluides : vibrations, vibrations sous écoulement, et dynamique rapide. Un des atouts du laboratoire est de disposer de compétences et de moyens couvrant la modélisation physique, la simulation numérique et les essais (analytiques ou de validation) sur ses installations propres (plateforme RESEDA), en lien avec les activités industrielles de ses partenaires historiques (EDF et FRAMATOME).

Domaine

Mécanique et thermique

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Modélisation des effets d'explosions sur des structures en béton armé H/F

Sujet de stage

Les structures en béton armé peuvent être exposées à des sollicitations extrêmes, telles que des impacts ou des explosions, qui engendrent des régimes de chargement dynamiques très différents des sollicitations statiques classiques. La compréhension et la modélisation de ces comportements sont essentielles pour évaluer la résistance des structures et concevoir des ouvrages plus résilients face à ce type d'agressions. La validation des modèles et des lois de comportement du béton armé pour la dynamique est alors essentielle. L'objectif du stage est de réaliser des simulations pour enrichir la validation de la loi DPDC (Dynamic Plastic Damage Concrete), développée au laboratoire SEMT/DYN et dédiée au comportement dynamique du béton, pour la simulation d'explosions sur les structures en béton armé.

Durée du contrat (en mois)

6

Description de l'offre

Pour enrichir la base de validation de la loi de comportement DPDC, le laboratoire SEMT/DYN au CEA Saclay a rejoint un groupe de travail réuni autour de l'INERIS (Institut national de l'environnement industriel et des risques) visant la mise en commun des outils et pratiques de simulation autour de l'effet des explosions sur les structures, et permettant la mise à disposition de données expérimentales pour la validation des outils de calcul. La loi DPDC est actuellement implémentée dans le code de dynamique rapide EUROPLEXUS, co-développé au CEA. Une implémentation agnostique de cette loi est actuellement développée en vue de son intégration dans le futur code CEA dédié à la mécanique : MANTA. Le travail de validation permettra de faire progresser cette implémentation.
Après une phase de prise en main des outils de simulation, ainsi que de la loi de comportement DPDC, le travail consistera en la réalisation de simulations sur des configurations de complexité croissante : dalle en béton armé soumise à une onde de souffle uniforme, dalle en béton armé soumise à une charge explosive sphérique, poteaux en béton armé autour d'une charge explosive. Les deux derniers cas pourront également permettre la validation des modèles pour le calcul du chargement dynamique en pression ainsi que l'interaction fluide-structure. On comparera les résultats aux données expérimentales et on analysera la sensibilité des résultats aux différents paramètres du calcul (matériau, chargement, conditions limites), qui pourra notamment être réalisée via l'utilisation de la plateforme CEA dédiée à l'analyse d'incertitudes URANIE. Les simulations seront prioritairement réalisées avec EUROPLEXUS. Selon le
déroulement du stage et les appétences du candidat, des simulations et comparaisons avec MANTA sont envisagées.

Moyens / Méthodes / Logiciels

Eléments Finis, EUROPLEXUS, MANTA, URANIE

Profil du candidat

De formation BAC+5 (ingénieur/master), le candidat devra disposer de compétences solides en mécanique des structures ainsi qu'en méthodes numériques, notamment Eléments Finis (explicites pour la dynamique rapide). Une expérience d'utilisation d'un logiciel de calcul en mécanique sera appréciée. Un intérêt pour la mécanique des fluides compressibles et/ou pour la quantification d'incertitudes sera un plus. Le candidat devra faire preuve de rigueur scientifique d'une forte capacité d'adaptation et d'autonomie. Proactivité et prise d'initiative seront également appréciées.

Site

Saclay

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Saclay

Critères candidat
Diplôme préparé

Bac+5 - Diplôme École d'ingénieurs

Formation recommandée

Ecole d'ingénieur, Master 2

Possibilité de poursuite en thèse

Non

Disponibilité du poste

01/03/2026

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