La prévention du risque pyrotechnique est essentielle pour les installations nucléaires, industrielles ou militaires. Leur dimensionnement peut suivre les exigences strictes du guide métier UFC 3-340-02. Il aborde notamment les sujets suivants qui structurent les deux thématiques physiques principales du stage.
- Calculs de surpression
Le guide UFC 3-340-02 est basé sur une multitude de données expérimentales, il synthétise les résultats de surpressions dues à une explosion sous forme d’abaques qui sont fonction d’une grandeur appelée distance réduite (distance / masse équivalent TNT1/3) et d’autres paramètres comme la configuration géométrique (nombre de murs, présence de toit).
Cependant, les abaques de l’UFC ne décrivent pas suffisamment bien les surpressions en champ lointain avec un obstacle. En effet, ces abaques ne font intervenir aucune grandeur liée à la structure obstacle ce qui est un frein pour l’ingénieur qui ne dispose alors d’aucun levier pour optimiser sa structure.
La démarche d’Ingérop est de générer des abaques complémentaires à l’aide de simulations numériques 3D d’explosion semi-confinée sur LS-DYNA. L’objectif est de disposer d’abaques pour des configurations diverses et surtout plus variées que le guide UFC 3-340-02. Ces calculs étant coûteux en ressources informatiques, la technique de remapping sera appliquée. Elle consiste à projeter les résultats de surpression progressivement selon une taille de maillage adaptée.
Le calcul des surpressions à différentes distances permet de définir des zones de danger pyrotechnique.
- Méthode Single Degree Of Freedom et ligne de rupture
Le prédimensionnement des structures béton armé face aux explosions est par la méthode SDOF est proposé par le guide UFC 3-340-02. Cette méthode consiste à déterminer un système non-linéaire équivalent à la structure étudiée. Pour le cas des coques, l’établissement de ce système passe par la théorie des lignes de rupture. En effet, le cadre d’utilisation des structures pyrotechniques permet une plastification des aciers telle que des rotules plastiques apparaissent le long d’un schéma de ligne de rupture qui dépend des conditions aux limites de la structure.
La démarche d’Ingérop est de développer un outil interne appliquant la méthode SDOF aux coques, qui sera une extension de l’outil existant applicable uniquement aux poutres.
D’autres thématiques sur des sujets annexes sont ouvertes et mises à disposition du candidat, selon ses appétences :
- Quantification de l’erreur numérique associée aux abaques de surpression générées.
- Généralisation de la méthode pour toute réduction de modèle (type POV/SVD, ECM, c’est-à-dire interpolation d’un champ de résultat paramétrable à partir de quelques snapshots) ou métamodèle (PCE, krigeage).
- Amélioration du logiciel de préparation des calculs de dynamique rapide pour les chutes de charge.
- Extension de la théorie des lignes de rupture pour des chutes de charge et chocs inélastiques non parfaits.
Tes missions au sein du service seront les suivantes :
- Etude bibliographique sur la conception pyrotechnique, la théorie des lignes de rupture
- Modélisation d’obstacles et de fluides sur LS-DYNA.
- Calculs dynamiques rapides sur les explosions sur LS-DYNA.
- Générations d’abaques métiers sur les surpressions avec obstacle.
- Intégration des abaques dans l’outil métier interne sur Python.
- Intégration des coques dans la méthode SDOF de l’outil métier interne sur Python.
- Interprétation et validation des résultats.
Tu seras supervisé(e) dans toutes les tâches par un ingénieur expérimenté (grade 2.2 minimum).
Une réunion de suivi et d'avancement est prévue à minima tous les mois avec le tuteur. Tu partageras en outre ton avancement et tes difficultés avec le reste de l'équipe lors des réunions de service hebdomadaire. Tu seras formé(e) aux logiciels à utiliser dans le cadre d'une formation interne.
Étudiant(e) en école d'ingénieur ou Master 2 en génie civil ou modélisations et simulations numériques des structures.
Tu possèdes des bases en dynamique rapide et des compétences en calculs par la méthode éléments finis. Un intérêt pour les mathématiques et les sciences numériques est apprécié. Idéalement, tu as une connaissance du logiciel LS-DYNA et de la programmation python.
Site de l’entreprise : www.ingerop.com
Localisation : https://goo.gl/maps/dqMBJm4dV4m