Description de l'offre
Contexte scientifique :
La simulation numérique du comportement des combustibles nucléaires repose sur la modélisation des interactions thermomécaniques qui s'établissent en cœur de réacteur.
Les gradients thermiques générés par la fission induisent des contraintes mécaniques susceptibles de provoquer déformations et endommagements du combustible.
La maîtrise de ces phénomènes fortement couplés constitue un enjeu majeur pour l'optimisation de la sûreté et des performances des réacteurs nucléaires.
La résolution numérique de ces problèmes multiphysiques repose principalement sur deux stratégies :
- l’approche monolithique, qui consiste à résoudre simultanément l’ensemble des équations dans un système global.
- l’approche partitionnée qui repose sur l'utilisation de solveurs spécifiques dédiés à chaque domaine physique, avec un échange des grandeurs d’intérêt.
La plateforme de simulation du comportement des combustibles nucléaires PLEIADES [1], développée par le CEA en partenariat avec EDF et Framatome, repose actuellement sur une approche partitionnée combinée à des méthodes d’accélération de convergence.
Cette plateforme est en train d'évoluer vers des calculs HPC.
Dans ce cadre, des études préliminaires de scalabilité des différentes stratégies numériques de couplage sont d'intérêt.
Objectif du stage :
L'objectif du stage est de développer une approche monolithique HPC pour la résolution de problèmes multiphysiques couplés (typiquement ici thermomécaniques) en s'appuyant sur MFEM [2], une bibliothèque C++ open-source permettant la résolution d'équations aux dérivées partielles par la méthode des éléments finis.
Missions du stage :
Références :
[1] S.
Bernaud, I.
Ramière, G.
Latu, B.
Michel, PLEIADES: A numerical framework dedicated to the multiphysics and multiscale nuclear fuel behavior simulation , 2024.
[2] Robert Anderson et al., MFEM : A modular finite element methods library, 2021,
Moyens / Méthodes / Logiciels
Méthode des éléments finis, MPI, MFEM, C++, Linux
Profil du candidat
De formation bac + 5 ou en 3ème année d'école d'ingénieur spécialisé en mathématiques appliquées et/ou Calcul Haute Performance., vous recherchez un stage de 5 à 6 mois.
Doté d'un bon sens de l'analyse, d'une curiosité sans limite, vous avez le goût du travail en équipe.
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Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation.