Simulation de la Propagation d'Ondes Ultrasonores dans des Microstructures Métalliques H/F CEA

Les interactions entre les ultrasons et les microstructures métalliques peuvent poser des difficultés, ou offrir des opportunités pour évaluer la qualité des matériaux. La modélisation et l'analyse de ces phénomènes restent délicates, en raison de la complexité des microstructures, caractérisées par des arrangements aléatoires à l'échelle microscopique.

Ces interactions peuvent être modélisés par des approches analytiques ou numériques. Les modèles analytiques s'appuient sur des approximations qui permettent de calculer directement des propriétés comme les vitesses et atténuations des ondes cohérentes dans les milieux considérés. Ils permettent des estimations rapides de ces propriétés, mais restent approchés et limités à des descriptions de microstructures simplifiées. Les méthodes numériques, dont notamment les éléments finis, permettent de simuler la propagation d'onde dans des échantillons virtuels de microstructures et d'en extraire des caractéristiques de propagation. L'augmentation des puissances de calcul rend ces méthodes de plus en plus largement applicables, par exemple pour caractériser le comportement d'une microstructure anisotrope dans différentes directions. Elles restent coûteuses et des compromis doivent être trouvés afin d'atteindre des précisions satisfaisantes tout en limitant les temps de calcul.

Le travail proposé vise à mieux cerner les avantages et inconvénients de ces deux approches. Les vitesses et atténuations d'ondes se propageant dans des microstructures métalliques seront simulées à l'aide d'outils numériques développés au CEA. Les effets des paramètres de la simulation sur la précision des résultats obtenus seront étudiés. Des méthodes visant à réduire les temps de calcul à précision égale seront testées. Différentes variantes de modèles analytiques seront confrontées à ces résultats. Un travail similaire sur des approches prédisant le bruit de structure pourra être effectué.

L'étudiant intégrera l'équipe de modélisation du CEA List situé sur le centre CEA de Saclay. Ce stage a une durée de 5 à 6 mois pouvant se prolonger par un travail de thèse plus ambitieux. Le stagiaire perçoit une gratification mensuelle variable selon le niveau de classification de sa formation. Par ailleurs le stagiaire peut bénéficier des facilités de transport du CEA.

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l'inclusion des travailleurs handicapés.