Stage ingénieur / Master - Optimisation topologique H/F (Mécanique et thermique)

Description de l'offre

Domaine : Mécanique et thermique

Contrat : Stage

Description du poste :

Le bureau d'études du CEA/Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l'Univers (LCAP) optimise la liaison entre les détecteurs physiques spatiaux embarqués et le châssis du satellite. Il choisit une méthodologie compatible avec la fabrication additive.
Cette optimisation met en balance le design géométrique et le choix du matériau, en regard des sollicitations en termes de thermique et de contraintes mécaniques.
Cette optimisation est réalisée avec le code de calcul Cast3M et la procédure TOPOPTIM, initialement développée par Guenhael Le Quilliec [1] [2], enseignant chercheur au Laboratoire de Mécanique Gabriel Lamé (LaMé) de l’université de Tours. Cette procédure s'avère efficace pour l'optimisation topologique : elle est basée sur la minimisation de la fonctionnelle de Lagrange formée à partir de l'énergie mécanique et d'une contrainte. L'algorithme gère un champ de densité à partir duquel il sait éliminer les éléments et redessiner la surface de la structure.
L'objet du stage consiste à participer à la démarche des concepteurs mécaniques et, après s'être approprié l'outil de calcul, tester et améliorer celui-ci en s'intéressant particulièrement aux fonctionnelles permettant d'appréhender plusieurs contraintes : poids, résistance aux vibrations, thermique, électromagnétisme … à partir de l'étude numérique du pied support. Les principales difficultés résident dans l’aspect multi-physique du problème d’optimisation (mécanique et thermique) et ses contraintes « contradictoires » (maximiser la résistance mécanique, minimiser la conduction thermique, …).
L’étudiant travaillera au sein de l’équipe de développement Cast3M du LM2S. Il interagira par ailleurs avec les ingénieurs du LCAP qui portent le besoin applicatif.
[1] Guenhael Le Quilliec « Topology optimization procedure TOPOPTIM and other various developments made with Cast3M » - Cast3M Club 2014 (28/11/2014) – Paris (http://www-cast3m.cea.fr/html/ClubCast3m/club2014/Guenhael_Le_Quilliec.pdf)
[2] Guenhael Le Quilliec « Topology optimization procedure TOPOPTIM V2.1. History, improvements and new features in comparison to the first version » - Cast3M Club 2017 (24/11/2017) – Paris (http://www-cast3m.cea.fr/html/ClubCast3m/club2017/Presentation_Le_Quilliec.pdf)


Formation école d'ingénieur ou master recherche dans le domaine de la mécanique des matériaux, les techniques d'optimisation topologique et le calcul de structures

Ville : Saclay