Vérification et validation de modèles non-linéaires pour le génie civil
04/02/2021
Prise de fonction : Septembre 2021
Lieu de travail : Laboratoire de Modélisation et d’Analyse de la Performance des Structures, IRSN, centre de Fontenay-aux-Roses (92)
Employeur
Plus précisément, l'IRSN exerce ses missions d'expertise et de recherche dans les domaines suivants :
- Surveillance radiologique de l’environnement et intervention en situation d’urgence radiologique.
- Radioprotection de l’homme.
- Prévention des accidents majeurs dans les installations nucléaires.
- Sûreté des réacteurs.
- Sûreté des usines, des laboratoires, des transports et des déchets.
- Expertise nucléaire de défense.
Au sein de l'IRSN, la mission principale du Laboratoire de modélisation et d’analyse de la performance des structures (LMAPS) est de mieux comprendre et de quantifier la performance des structures ou d’équipements des installations nucléaires, que ces installations soient en phase de conception ou existantes.
Descriptif du sujet
L’IRSN participe au projet européen METIS (« MEthods and Tools Innovations for Seismic risk assessment ») initié par EDF. Ce projet vise à développer une stratégie européenne commune d’évaluation du risque sismique en accord avec le consensus et la pratique internationale. En particulier, l’IRSN s’est engagé dans le volet 6 de ce projet intitulé « Beyond Design Assessments and Fragility Analysis ». Deux tâches doivent alors être menées :
- définir et classer les systèmes, structures et composants (SSC) d’intérêt et développer des modèles mécaniques fiables
- vérifier et valider ces modèles et les critères de défaillance associés.
Aujourd’hui, il n’existe pas de consensus scientifique sur la nature et la méthode de validation et vérification (V&V) de modèles non-linéaires. Les guides et normes disponibles ne donnent que de bonnes pratiques générales et restent sujets à interprétation, tout en étant difficilement directement applicables. Il reste nécessaire de proposer un processus clair de V&V, qui, même s’il n’est pas unique, serait transposable à différents cas moyennant un travail plus modéré d’interprétation. Un travail bibliographique a été initié en ce sens par le Laboratoire de Modélisation et d’Analyse de la Performance des Structures. Le rôle des incertitudes a été identifié comme crucial dans le processus de V&V. Ces incertitudes de différentes natures (numériques, matériau, modèle, mesure, etc.) doivent être identifiées et estimée pour juger de la qualité d’un résultat issu d’un modèle. En effet, ces incertitudes sont à mettre en relation avec le niveau de précision attendu par les preneurs de décision et les commanditaires d’une simulation numérique. Toutefois, les techniques de propagation d’incertitude traditionnelles (type Monte-Carlo) peuvent s’avérer très coûteuses en termes de temps de calcul lorsque le modèle considéré et très complexe, ou de grande taille (typiquement un modèle éléments finis de structure complète associé à des lois de comportement non-linéaires sous sollicitation sismique).
Les SSC identifiés pour mener cette étude sont
- une poutre en béton armé,
- une maquette de bâtiment en béton armé (SMART2013 à l’échelle 1/3) et
- une maquette de pont-roulant (échelle 1).
L’IRSN dispose des données expérimentales associées aux campagnes d’essais menées sur ces SSC. Le post-doctorant devra, sur la base de ses recherches bibliographiques et celles déjà menées par l’IRSN, proposer une déclinaison opérationnelle d’un processus de validation et vérification, complet et à définir, pour chacun des SSC.
Profil recherché
Le candidat doit être titulaire d’un doctorat dans le domaine de la mécanique des structures et/ou des mathématiques appliquées. De bonnes connaissances de ces deux domaines sont nécessaires. Le candidat devra être familier avec les outils de simulation numérique éléments finis pour la mécanique (la maîtrise de CAST3M serait un plus), et les outils de calcul scientifiques (python ou Matlab). Des connaissances dans le traitement des incertitudes et l’inférence bayésienne seront valorisées. Le candidat devra avoir un bon niveau d’anglais écrit et oral car il devra échanger avec des partenaires internationaux dans le cadre du projet européen METIS.
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Laboratoire IRSN impliqué :
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Contact
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Téléphone : 01 58 35 75 94