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Thèse CEMEF 2019 : Formulation multi-champs avec changement de repère temporel pour la simulation des procédés stationnaires

Postée le 21 août

Lieu : La thèse se déroulera au sein du Centre de mise en forme des Matériaux (CEMEF), à Sophia-Antipolis, France · Contrat : CDD · Rémunération : Environ 27 k€ brut annuel €

Société : MINES ParisTech – CEMEF

Leader mondial dans le domaine des matériaux, des procédés et de leur modélisation, le CEMEF réalise une recherche partenariale avec l'industrie et forme des experts (doctorats et mastère spécialisé).
Pluridisciplinaire, le CEMEF étudie tous les types de matériaux (métaux et alliages métalliques, polymères synthétiques et issus de la biomasse, composites, béton...) et de procédés industriels en s’intéressant aux différentes étapes de la vie du matériau :
élaboration -> mise en forme -> traitements thermiques -> assemblage -> propriétés d'usage -> recyclage
Elément majeur d’innovation, sa compréhension du comportement des matériaux aux différentes échelles, de l'interaction outil-matière, de l’impact des procédés sur les propriétés finales permet l’optimisation et le développement de procédés de fabrication de plus en plus complexes et contraints (technologie, énergie, environnement…).
Il s’appuie sur des approches couplant techniques expérimentales et modélisations numériques
Le CEMEF, c'est plus de 160 ingénieurs, chercheurs, étudiants, techniciens, animés par la même curiosité face à la complexité des phénomènes, la même envie de se dépasser pour agrandir le champ des connaissances, le même goût du défi scientifique.
C’est un centre de recherche de MINES ParisTech, associé au CNRS.
Spécialisations : polymères, bioplastiques, composites, métaux, alliages métalliques, transformation des matériaux, physique, mécanique, thermique, propriétés d'emploi, tenue en service, modélisation numérique, développement logiciel, calcul intensif, surfaces.

Description du poste

La simulation des procédés de mise en forme où la déformation est imposée de manière très progressive nécessite de nombreuses opérations de mise en forme, qui se traduisent par de nombreux incréments de calcul lors de leur simulation numérique. Lorsque le procédé est stationnaire, il est possible de réduire grandement les temps de calcul en recherchant directement cet état stationnaire.

Le calcul direct de cet état permet de réduire les temps de calcul par un facteur compris entre dix et vingt. La géométrie du domaine stationnaire ( ), donnée par une équation de stationnarité V( ).n( ) = 0 en tout point de la frontière libre devient alors une inconnue supplémentaire du problème. Le couplage entre le problème mécanique et la recherche du domaine stationnaire est réalisé par un algorithme de point fixe.
Cette méthode a été récemment développée au sein du logiciel FORGE® pour une utilisation par un grand nombre de partenaires industriels. Toutefois, elle ne converge pas sur tous les problèmes.

Ce projet de recherche se place dans ces circonstances. Il a pour objectif de formuler rigoureusement toutes les équations du problème multi-champs et leurs termes de couplage pour une résolution directe du problème. Le développement d’une formulation multi-champs originale et adaptée à un formalisme eulérien (vitesse) constitue ainsi le principal défi de ces travaux.
Un autre verrou à l’utilisation de ce logiciel en stationnaire se présente lorsque le nombre de passes est très grand. Une méthode originale de « réduction de la longueur» du domaine d’étude dans l’intercage devrait permettre de réduire ces temps à des valeurs plus conformes aux attentes.
Enfin, le projet comprend l’étude d’autres modes d’initialisation de la méthode de point fixe et une amélioration de l’algorithme d’intégration temporelle utilisé pour les lois de comportement avec effet d’histoire, telles que la lois élasto-viscoplastique.

Plus d’infos sur :
http://www.cemef.mines-paristech.fr/sections/formations/doctorats/pour-postuler/these-cemef-4186

Profil recherché

Mathématiques Appliquées, Méthodes Numériques, Mécanique Numérique, Mécanique, Programmation (C++ & Fortran).

Pour postuler :

Candidatures en ligne uniquement sur http://www.recruitment.cemef.mines-paristech.fr/phd/form1.php