Stage : Mise en place d'une stratégie de remaillage adaptatif pour la dynamique rapide F-H
Il y a 3 mois
Job Description
Contexte :
Afin d'assurer la bonne tenue des structures, si elles venaient à être soumises à des sollicitations exceptionnelles, l'industrie aéronautique souhaite s'appuyer, lors de la phase de conception et de dimensionnement, sur des simulations numériques. Pour que ces simulations soient bien prédictives, il est nécessaire d'avoir, d'une part, des modèles de comportement représentatifs de la physique, et d'autre part, des outils et méthodes numériques performants pour la simulation de l'endommagement et de la rupture.
De nombreux modèles d'endommagement ont déjà été proposés pour obtenir des simulations convergentes vis-à-vis du maillage et bien décrire les premiers stades d'endommagement. Cependant, ces modèles continus ne sont pas adaptés pour représenter la rupture et notamment l'amorçage et la propagation de fissure(s). Pour résoudre ce problème, des approches dites continues-discontinues ont été proposées dans la littérature. Les avantages de ces approches résident dans leur capacité à s'appuyer sur les lois de comportement spécifiques aux matériaux, pour décrire les différents stades de la fissuration (amorçage, bifurcation des fissures, coalescence) et pouvoir même fournir une description réaliste des interfaces de décollement.
SAFRAN souhaite explorer ces approches continues-discontinues pour améliorer, dans le cadre d'un projet interne, la compréhension et la simulation de des phénomènes de rupture dans les structures métalliques lors de sollicitations dynamiques. Un des principaux objectifs est de permettre une modélisation plus précise de la fissuration, qui soit à la fois convergente vis-à-vis du maillage et suffisamment représentative de la géométrie réelle.
Dans cette démarche, la solution retenue pour la modélisation de la discontinuité est le remaillage. Ainsi, au fur et à mesure que la fissure se propage, le maillage doit s'adapter continuellement pour suivre l'évolution de celle-ci. Si la démarche a déjà été mise en place en statique ou en calcul implicite, le changement d'échelles espace-temps dans des calculs multi-domaines en dynamique explicite n'est pas évident. De plus, le transfert des champs entre les maillages et le rééquilibrage de la solution après le changement de maillage requièrent une attention particulière.
Complementary Description
Stage:
L'objectif de ce stage est de mettre en place une stratégie de remaillage adaptée pour la dynamique explicite.
La première étape de ce stage est d'effectuer une évaluation approfondie d'un petit nombre d'outils Open Source de génération de maillage. Le stagiaire proposera une analyse critique de ces outils afin de sélectionner le plus adapté pour permettre l'insertion progressive d'incréments de fissure, tout en étant compatible avec les outils et codes utilisés au sein du Groupe SAFRAN. Il évaluera également les avantages et les limites de l'utilisation d'un maillage adapté par rapport à un maillage uniforme.
Dans un deuxième temps, le stagiaire implémentera (Python / Fortran) une approche de transfert de champs, vers le nouveau maillage, des grandeurs stockées aux nœuds (déplacements, vitesses, etc.) et celles stockées aux points d'intégration (contraintes, déformations, etc.). En effet, le changement du pas de temps associé au changement du maillage peut provoquer une instabilité dans le calcul dynamique. Il est donc nécessaire de garantir un état stable d'équilibre avant de poursuivre le calcul explicite. La continuité des données d'un maillage à un autre et d'un pas de temps à un autre, ainsi que le rééquilibrage énergétique permettra la reprise du calcul.
Enfin, la dernière partie du stage portera sur la définition automatique d'un maillage adapté s'appuyant sur un estimateur d'erreur de discrétisation.
Job Requirements
3ème année d'école d'ingénieur ou niveau Master 2 avec une spécialisation en mécanique et/ou calcul numérique.
Prérequis :
• Solides bases en mécanique des solides et méthode des éléments finis
• Compétences en programmation numérique (Python / Fortran) et développement logiciel
• Bonnes connaissances en dynamique explicite (une expérience des solveurs comme Radioss / LS-Dyna / Abaqus/Explicit serait un plus)
• Bonnes connaissances en mécanique de l'endommagement et de la rupture
• Maîtrise de l'anglais indispensable
• Curiosité et force de proposition
Specificity of the job
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