Stage - Solveur Intégrodifférentiel HPC Parallèle pour la Dynamique des Dislocations H/F
Stage Saint-Paul-lès-Durance (Bouches-du-Rhône)
Description de l'offre
Détail de l'offre
Informations générales
Entité de rattachement
Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.
Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.
Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :
• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité
Référence
2024-33782Description de l'unité
Le Service d'Etudes et de Simulation du comportement des Combustibles (SESC) conçoit, développe et qualifie les combustibles nucléaires (élément combustible et assemblage) constituant le cœur des réacteurs.
Il synthétise et intègre les connaissances acquises sur les combustibles de l'amont (fabrication), au comportement sous irradiation et à l'aval du cycle (entreposage). Il a en charge le développement de la plateforme logiciel PLEIADES de simulation des combustibles et des bases de données associées.
Le Laboratoire des Méthodes numériques et des Composants Physiques de PLEIADES développe les modèles physiques, les méthodes numériques, et les composants nécessaires aux outils de calculs de la plateforme PLEIADES, pour traiter les comportements multiphysiques et multiéchelles des combustibles.
Le laboratoire développe, valide et intègre les modèles physiques et lois de comportement dans les composants en y associant la démarche d'assurance qualité nécessaire. Il simule, dimensionne et interprète, avec les composants, des expériences analytiques en liaison avec les laboratoires réalisant les expérimentations.
Description du poste
Domaine
Mathématiques, information scientifique, logiciel
Contrat
Stage
Intitulé de l'offre
Stage - Solveur Intégrodifférentiel HPC Parallèle pour la Dynamique des Dislocations H/F
Sujet de stage
Sur la base algorithmique développée, il est nécessaire de commencer l'implémentation d'un solveur HPC (Calcul Haute Performance) parallélisé en espace et en temps, avec mémoire distribuée.
Durée du contrat (en mois)
6 mois
Description de l'offre
En intégrant nos équipes, vous mettrez vos compétences et votre enthousiasme au service de projets sociétaux majeurs.
Contexte :
La compréhension du comportement des métaux à forts taux de déformation [4] (entre 104 et 108 s-1) représente un défi scientifique et technologique considérable. Leur déformation irréversible (plastique) est due à la présence de défauts linéaires d'alignement cristallin : les dislocations, qui interagissent via le champ élastique à longue portée et par interactions de contact.
Actuellement, le comportement des métaux aux taux de déformation les plus hauts ne sont accessibles expérimentalement que par choc laser. D’où la nécessité d’un outil de simulation. Deux grands types d’approches sont possibles à l’échelle mésoscopique d’un ensemble de dislocations : la dynamique moléculaire, et les simulations élastodynamiques.
Cette thèse s’inscrit dans le second type d’approche, capitalisant sur nos travaux récents [1, 2] qui ont permis les premières simulations numériques de l’équation de Peierls-Nabarro Dynamique (PND) [5]. Celle-ci permet l’étude du phénomène en tenant compte de l’aspect retardé des interactions élastodynamiques entre dislocations (voir aussi [3] pour l’élastodynamique des fractures).
PND est une équation intégrodifférentielle non-linéaire qui présente une double difficulté : la non-localité en temps et en espace des opérateurs. Nous l’avons simulée pour la première fois grâce à une stratégie numérique efficace [1], issue de [6]. Mais la nature mono-processeur de son implantation actuelle constitue un verrou, limitant fortement la taille du système et l’étude de son comportement en temps long.
Votre mission :
Sur la base algorithmique développée dans [1],vous commencerez l’implémentation d’un solveur HPC(Calcul Haute Performance) parallélisé en espace et en temps, avec mémoire distribuée.
Cette étape constitue le premier jalon d'un sujet de thèse qui va suivre.
[1] Pellegrini, Josien, Shock-driven motion and self-organization of dislocations in the dynamical Peierls model, soumis.
[2] Josien, Etude mathématique et numérique de quelques modèles multi-échelles issus de la mécanique des matériaux. Thèse. (2018).
[3] Geubelle, Rice. J. of the Mech. and Phys. of Sol., 43(11), 1791-1824. (1995).
[4] Remington et coll., Metall. Mat. Trans. A 35, 2587 (2004).
[5] Pellegrini, Phys. Rev. B, 81, 2, 024101, (2010).
[6] Lubich & Schädle. SIAM J. on Sci. Comp. 24(1), 161-182. (2002).
Moyens / Méthodes / Logiciels
C++ avec OpenMP/MPI
Profil recherché
Profil du candidat
Vous préparez un Bac+5(Diplôme École d'Ingénieurs ou équivalents) en calcul scientifique appliqué aux équations aux dérivées partielles et un gout prononcé pour les applications physiques.
La maîtrise du C++, avec des compétences en OpenMP et MPI seraient fortement appréciée.
Des connaissances en mécanique des milieux continus seraient aussi vues comme un plus.
Adressez-nous votre candidature pour rejoindre l'équipe et contribuer aux projets structurants et innovants du CEA !
Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l’intégration des personnes en situation d’handicap, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation.