Contexte :

Les progrès récents en fabrication additive offrent de nouvelles perspectives de développement de produits aux performances améliorées, mais inaccessibles avec les techniques de fabrication conventionnelles. Cette technologie de rupture étend l’espace des designs possibles, grâce, entre autres, à l’utilisation de matériaux architecturés, comme les structures treillis, laminées ou encore les gyroïdes.

Dans ce cadre, l’objectif du stage est de développer une modélisation mécanique multi-échelle de matériaux architecturés basée sur l’homogénéisation de leurs propriétés élastiques et de flambage.

Missions :

Il s’agira, dans un premier temps, de générer une base réduite de structures architecturées. Puis, une procédure automatisée permettant d’obtenir les propriétés élastiques homogénéisées de ces structures, ainsi que la surface de charge critique de flambage pour différents chargements sera mise en place, dans l’hypothèse d’un milieu périodique. Les performances à l’échelle locale de ces matériaux en élasticité et en flambage seront analysées.

Une méthode multi-échelle de calcul de flambage basée sur les travaux en référence [1] sera ensuite développée. Pour cela, on se placera dans le cadre de l’analyse de flambage linéaire. Des calculs de flambage multi-échelle utilisant les propriétés identifiées seront effectués et comparés à des cas de référence. Suivant l’avancée du stage, une approche d’optimisation topologique multi-échelle pourra être utilisée sur le cas de référence de l’article [1].

Le logiciel aux éléments finis Cast3M sera utilisé comme solveur mécanique pour les calculs.

[1] C.F. Christensen et al., Topology optimization of multiscale structures considering local and global buckling response. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol.408, 115969, 2023.

Votre formation :

Vous êtes étudiant(e) en dernière année d’école d'ingénieurs option mécanique ou équivalent universitaire et vous recherchez un stage d’une durée de 6 mois à partir de 2025.

Vous avez des connaissances en mécanique des structures ainsi qu’en méthodes numériques pour la mécanique.

Une connaissance du logiciel de simulation numérique Cast3M développé par le CEA, de son langage de programmation GIBIANE et de l’environnement Unix est souhaitable.

Votre savoir être :

Vous faites preuve de dynamisme, d’autonomie et vous appréciez le travail en équipe.

Vous êtes doté(e) d’un bon relationnel, vous êtes rigoureux(se), force de proposition, et capable de monter en compétence rapidement sur des sujets techniques nouveaux.