STAGE - Etude numérique des propriétés mécaniques et diffusives d'un matériau microfissuré H/F
Commissariat A Le Energie Atomique
Saclay France, Ile-de-France, Essonne (91)
il y a 3j

Domaine

Mécanique et thermique

Intitulé de l'offre

STAGE - Etude numérique des propriétés mécaniques et diffusives d'un matériau microfissuré H / F

Sujet de stage

Etude numérique des propriétés mécaniques et diffusives d'un matériau microfissuré

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

On propose de mettre en place une approche numérique 3D pour étudier la réponse macroscopique de matériaux composés d’une matrice et d’inclusions de forme aplatie représentant respectivement l’argilite et les fissures.

Les échantillons numériques seront générés via l’outil Combs développé dans le code de CAO Salome, et seront constitués d’inclusions aplaties cylindriques à base circulaire ou polyédrale, de taille diverse, et distribuées dans une matrice.

Par ailleurs, l’orientation des fissures pourra être paramétrée de façon à étudier l’effet notamment sur les paramètres de transport d’une distribution autour d’une orientation privilégiée (apparition d’un phénomène de percolation).

Les simulations numériques seront réalisées avec le code de calcul par éléments finis Cast3M. Pour le calcul des propriétés mécaniques, la matrice sera considérée élastique (les fissures n’interviendront pas), tandis que pour les propriétés diffusives le coefficient de diffusion des fissures sera considéré très grand devant celui de la matrice.

L’effet d’un chargement mécanique externe et d’un gonflement libre de la matrice sur l’ouverture des fissures (variation de déplacement entre les bords) sera par ailleurs évalué.

L’étudiant aura pour tâches :

  • de générer les microstructures à l’aide de l’outil Combs et de créer les maillages correspondants. Pour ce faire, différentes formes de fissures planes (i.
  • e. cylindrique, polyédrale etc.) seront réalisées ;
  • d’investiguer les effets d’une distribution d’orientation des fissures : pour simplifier, on envisagera une distribution centrée autour d’une direction principale.
  • Les microstructures seront générées de la même façon, en autorisant l’interpénétration des fissures afin de décrire leur possible percolation ;
  • d’effectuer les simulations numériques permettant d’étudier l'influence de la forme et de l’orientation des fissures sur les propriétés macroscopiques mécaniques et diffusives.
  • On évaluera l’influence des conditions aux limites sur les résultats numériques ;
  • d’analyser l’effet d’un chargement mécanique sur les ouvertures des fissures ;
  • en fonction de l’avancement, d’effectuer une comparaison des résultats numériques avec les estimations analytiques obtenues par application de schémas d’homogénéisation classiques.
  • Profil du candidat

    Etudiant BAC +5 en Mécanique des matériaux, modélisation et simulations.

    Travail en équipe, curiosité, autonomie.

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