Modélisation de l'endommagement d'un réservoir en béton précontraint en chargement complexe

Titre de l'offre: Modélisation de l'endommagement d'un réservoir en béton précontraint en chargement complexe
Type de contrat: Convention de stage

IFP Energies nouvelles est un organisme public de recherche, d’innovation industrielle et de formation intervenant dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. Sa mission est d'apporter aux acteurs publics et à l'industrie des technologies performantes, économiques, propres et durables pour relever les trois grands défis sociétaux du 21e siècle : changement climatique et impacts environnementaux, diversification énergétique et gestion des ressources en eau. Son expertise est internationalement reconnue.

IFP Energies nouvelles poursuit 5 priorités stratégiques, indissociables et complémentaires dans l'accomplissement de sa mission d’intérêt général :

  • Produire à partir de sources renouvelables des carburants, des intermédiaires chimiques et de l'énergie
  • Produire de l’énergie en réduisant l’impact sur l’environnement
  • Développer des transports économes et à faible impact environnemental
  • Produire à partir de ressources fossiles des carburants et intermédiaires chimiques à faible impact environnemental
  • Proposer des technologies respectueuses de l'environnement et repousser les limites actuelles des réserves d'hydrocarbures

Son école d'ingénieurs, partie intégrante d'IFP Energies nouvelles, prépare les générations futures à relever ces défis.

Modélisation de l'endommagement d'un réservoir en béton précontraint en chargement complexe

Contexte :

Dans le cadre de ses activités sur les énergies renouvelables, un concept de stockage d'énergie par air comprimé est en cours de développement au sein de la direction Mécanique Appliquée d'IFP Energies nouvelles (IFPEN). L'un des composants le plus important du concept envisagé est le réservoir d'air comprimé.

Vue la complexité de ce concept (mixte acier-béton précontraint) et du chargement (multiaxial cyclique), les approches normatives utilisées pour le pré-dimensionnement semblent être conservatrices et inadaptées.

Le Département Mécanique des Solides s'intéresse à la modélisation numérique avancée de la structure permettant, d'abord, de s'assurer de la fiabilité et la sûreté du concept, ensuite de proposer des pistes d'optimisation.

Objectif et déroulement du stage :

L'objectif du stage est la mise en place d'une stratégie de modélisation non-linéaire permettant de prendre en compte correctement l'endommagement de la structure en chargement multiaxial. Le travail de stage portera sur la simulation numérique non-linéaire par la méthode des éléments finis avec le code commercial Abaqus. Une loi de comportement élasto-plastique endommageable sera utilisée pour la modélisation du béton et l'aspect unilatéral du comportement en traction et en compression sera pris en compte.

Un accent sera mis sur la problématique de modélisation de l'adoucissement du béton en traction (strain softening) et l'effet de maillage. Le travail se penche, dans un premier temps, sur le comportement de la structure en chargement monotone. Le chargement cyclique sera mis en oeuvre dans un deuxième temps et les phénomènes liés (tels que la refermeture de fissures, dissipation d'énergie...) seront étudiés.

Le travail de ce stage doit permettre à une meilleure compréhension des mécanismes d'endommagement et de fissuration, à la mise au point de lois de comportement et d'une méthodologie d'études pour des analyses non-linéaires de ce type de structures.

Lieu du stage :

IFP Energies Nouvelles à Rueil-Malmaison dans la Direction Mécanique appliquée au sein du département Mécanique des Solides.

Durée du stage : 5 mois (en préférence à partir de mars 2017).

Le stage pourra être poursuivi par une thèse de doctorat à IFPEN en partenariat avec le laboratoire UR-Navier (Ecole des Ponts Paris-Tech).

Profil souhaité : 

De formation master recherche (en mécanique des matériaux et des structures) ou élève ingénieur de 3ème année (en génie civil ou génie mécanique) avec des compétences en simulation numérique et modélisation par éléments finis (Abaqus, ...).

Le curriculum vitae et la lettre de motivation sont à envoyer à Monsieur Navid Saeedi.



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