Stage - Solveur Intégrodifférentiel HPC Parallèle pour la Dynamique des Dislocations H/F

Description du poste:

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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 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.

Localisation du poste

Site

Cadarache

Localisation du poste

France, Provence-Côte d'Azur, Bouches du Rhône (13)

Ville

Saint Paul Lez Durance

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Formation recommandée

Mathématiques Appliquées, simulation en mécanique numérique

Possibilité de poursuite en thèse

Oui

Demandeur

Disponibilité du poste

03/02/2025