AMELIORATION DE LA METHODOLOGIE POUR LA RESTITUTION DE REPONSE STRUCTURALE D’OBJETS 3D H/F

Lors de leurs séjours dans l’espace, les structures spatiales (satellites, stations, lanceurs, etc.) sont soumises à un environnement sévère et peuvent entrer en interaction avec des flux brefs et intenses de particules. Les dépôts d’énergie qui résultent de ces interactions engendrent notamment des augmentations locales de température et des effets thermomécaniques variés dans les matériaux et les structures d’intérêt. Afin de spécifier des protections, il est nécessaire de prédire le comportement de ces structures vis-à-vis de telles sollicitations. La qualité de ces prédictions est assurée par le développement et/ou l’utilisation d’outils expérimentaux et numériques adaptés.

Le canon à électrons fait partie des moyens expérimentaux qui répondent à ce besoin. Par un dépôt d’énergie bref et intense, il vaporise superficiellement la matière et génère des thermochocs dans les cibles testées. La maîtrise de l’exploitation qui en est faite est assurée par l’évaluation des chargements mécaniques induits et la modélisation de la propagation des ondes de chocs dans les cibles. Pour cela Nuclétudes dispose de différents outils (code d’Interaction Rayonnement Matière, code hydrodynamique 1D et logiciels de simulation numérique 3D issus du commerce). Le code commercial ABAQUS fait partie des moyens de Nuclétudes pour les simulations de réponse structurale.

Les objectifs de ce stage sont :

1. Bibliographie

• État de l’art sur le sujet (analyse fréquentielle, pot vibrant, réponse structurale, protection des diagnostiques, …)

2. Élaboration d’une méthodologie de restitution des essais

• Étude de l’influence des paramètres sur la simulation numérique (réponse structurale, analyse fréquentielle, transformée de Fourrier) pour un essai réalisé.
• Rédaction d’une courte note technique synthétisant les résultats obtenus à travers l’étude.
• Élaboration d’un protocole de simulation numérique pour restituer un essai de réponse structurale lors d’une sollicitation par canon à électrons.

3. Application de la méthode sur un essai réalisé par le(la) candidat(e)

• Dimensionnement d’un essai visant à appliquer la méthodologie élaborée sur un objet 3D.
• Réalisation de l’essai sur canon à électron.
• Restitution de l’essai en utilisant la méthode élaborée par le candidat.

Ce stage comportera les activités suivantes : découverte du fonctionnement du moyen STAEL et, plus généralement, des machines pulsées, simulation numérique d’objet 3D, comparaison de résultats expérimentaux et numériques, réalisation d’un essai avec l’assistance du responsable moyens pulsés pour la conduite des tirs, exploitation des résultats en lien avec les ingénieurs de simulation en Thermomécanique Rapide et rédaction de notes techniques.

Vous êtes en dernière année d’école d’Ingénieur ou en Master. Vous possédez de solides connaissances en Mécanique et Matériaux et une bonne connaissance de la programmation informatique orienté ingénieur (langages Fortran, Python, etc.) et du logiciel ABAQUS/Explicit ou équivalent. Des connaissances en dynamique rapide (propagation d’ondes de chocs dans la matière) seraient un atout sérieux. Vous souhaitez compléter vos connaissances et développer votre panel de compétences à travers un domaine applicatif de pointe et pluridisciplinaire.