Stage : Plasticité cristalline du combustible UO2 : comparaison simulation expérience lors d'un essa H/F à Saint-Paul-lez-Durance

Stage : Plasticité cristalline du combustible UO2 : comparaison simulation expérience lors d'un essa H/F

Description du poste

Détail de l'offre

Informations générales

Entité de rattachement

Le Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA) est un organisme public de recherche.Acteur majeur de la recherche, du développement et de l'innovation, le CEA intervient dans le cadre de ses quatre missions :. la défense et la sécurité. l'énergie nucléaire (fission et fusion). la recherche technologique pour l'industrie. la recherche fondamentale (sciences de la matière et sciences de la vie).Avec ses 16000 salariés -techniciens, ingénieurs, chercheurs, et personnel en soutien à la recherche- le CEA participe à de nombreux projets de collaboration aux côtés de ses partenaires académiques et industriels.

Référence

2020-14305

Description de l'unité

Le stage est proposé au sein du Département d'Etudes des Combustibles (DEC), localisé sur le centre de Cadarache. Ce département est rattaché à l'institut IRESNE (Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone) de la Direction des Energies (DES). Il mène une activité centrée autour du combustible nucléaire dans l'objectif d'accroître les performances et la sûreté des réacteurs actuels (générations 2&3) et de développer les combustibles nucléaires des réacteurs du futur (4ème génération). Il a pour mission d'acquérir, d'intégrer et capitaliser les connaissances relatives à la conception, à la fabrication, à la caractérisation et à l'étude du comportement des éléments combustibles nucléaires en réacteur. Les activités du DEC associent simulation numérique/modélisation, expérimentation dans des laboratoires dédiés aux combustibles nucléaires (Laboratoire UO2, laboratoire de haute activité LECA-STAR), analyses radiochimiques et chimiques.Le DEC rassemble environ 250 ingénieurs, chercheurs et techniciens et contribue à la formation par la recherche avec l'accueil de plus d'une centaine de stagiaires (Master, Ecole d'ingénieurs, DUT…), d'apprentis, de doctorants et post-doctorants. Il entretient de nombreuses collaborations avec des partenaires industriels, des laboratoires académiques (universités, CNRS) que ce soit au niveau national ou international.

Description du poste

Domaine

Mécanique et thermique

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Plasticité cristalline du combustible UO2 : comparaison simulation expérience lors d'un essa H/F

Sujet de stage

Plasticité cristalline du combustible UO2 : comparaison simulation expérience lors d'un essai de compression sur micro-piliers

Durée du contrat (en mois)

6 mois

Description de l'offre

Contexte :L'élément combustible des Réacteurs à Eau Pressurisée (REP) appelé « crayon » combustible, est constitué d'un empilement de pastilles cylindriques de combustible entouré d'une gaine métallique qui constitue la première barrière de confinement des matières radioactives. Le CEA, en collaboration avec EDF et Framatome, développe la plateforme logicielle PLEIADES qui permet de simuler, sur la base d'une approche multi-physique et multi-échelle, le comportement d'un crayon combustible lors des différentes situations de fonctionnement. Ces travaux concernent plus spécifiquement la simulation multi-échelles du fluage dans le combustible UO2 avec le développement et la validation d'un modèle de plasticité cristalline mettant en jeu le glissement des dislocations dans chaque grain de la microstructure polycristalline. En lien avec cette modélisation, des équipements expérimentaux permettent de tester des échantillons monocristallins de quelques micromètres avec des essais in-situ dans un Microscope Electronique à Balayage. La simulation d'un essai de compression MEB in-situ sur des piliers micrométriques permet ainsi de faire une validation à effets séparés du modèle de plasticité cristalline en comparant la courbe contrainte déformation et les systèmes de glissement activés en fonction de l'orientation cristalline.


Objectifs :Mise en œuvre de la simulation par éléments finis de l'essai de compression sur micro-pilier et comparaison à l'expérience.


Étapes du stage :Bibliographie, mise en œuvre du calcul par éléments finis et comparaison calcul/expérience


Relations/collaboration :Collaboration au sein du département d'étude des combustibles et avec un groupe de travail international dans le cadre de l'OCDE

Moyens expérimentaux mis en œuvre (essais, techniques d'analyse, de caractérisation, …) :
-Analyse de résultats d'essai MEB-in situ


Moyens de calculs, informatiques mis en œuvre (langages, logiciels) :
-Calcul éléments finis avec le logiciel Cast3M

Moyens / Méthodes / Logiciels

Calcul éléments finis avec le logiciel Cast3M

Profil du candidat

Mécanique des matériaux, méthodes numériques

Date de publication

12-04-2021

Informations supplémentaires

Statut
Actif
Formation requise
Université
Lieu
Saint-Paul-lez-Durance
Heures de travail par semaine
4 - 40
Type de Contrat
Alternance/Apprentissage
Secteur
Autres
Permis de conduire FR/EU exigé
Non
Voiture exigée
Non
Lettre de motivation exigée
Non
Langues
Français

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