Etude numérique de la rupture d’éprouvettes mini-C(T) d’aciers de cuve vierges et irradiés dans le domaine de transition ductile-fragile

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Prise de fonction : Dès que possible
Durée : 18 mois
Lieu de travail : Cadarache - Provence-Alpes-Côte d'Azur - France

Description

De nombreuses centrales nucléaires en exploitation en Europe sont dans la seconde moitié de leur durée d’exploitation initiale. Des programmes de surveillance ont été mis en place pour suivre la fragilisation des cuves des réacteurs. Ces programmes ont généralement mis en œuvre des échantillons Charpy de taille (10x10x55 mm³) constituées de matériaux représentatifs et irradiés dans des capsules de surveillance.

Le projet européen FRACTESUS – Fracture mechanics testing of irradiated RPV steels by means of sub-sized specimens – s’intéresse à l’utilisation d’échantillons de petite taille pour déterminer directement la résistance à la rupture. Le petit échantillon de référence est l’éprouvette C(T) (Compact Tension) miniature (10x10x4 mm³) permettant d'usiner plusieurs échantillons à partir d'un seul échantillon Charpy cassé. Dans ce projet européen, des matériaux sont sélectionnés, usinés et testés et des activités de modélisation et de simulation numérique sont notamment réalisées en support à ces essais.

Dans le cadre du projet européen FRACTESUS, l’IRSN – Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire – propose un stage post-doctoral afin de simuler numériquement des essais de rupture d’échantillons C(T) miniatures. Les simulations reposent sur le code XPER développé à l’IRSN et dédié à la simulation numérique de la fissuration complexe à l’aide de modèles de zones cohésives [3]. En particulier, il est prévu d’utiliser le modèle récent de zone cohésive dédié à la fissuration ductile de [4] pour simuler la fissuration ductile et l’approche générale par zone cohésive de [5] pour modéliser la transition ductile-fragile des aciers de cuve (procédure générale pour obtenir une dépendance des paramètres du modèle de zone cohésive à la température). Les simulations concerneront différents aciers vierges ou irradiés et différentes températures d’essais. Un lien fort est envisagé avec le programme expérimental du projet.

Les 6 premiers mois du post-doctorat seront dédiés à la mise en place de la modélisation et de l’approche numérique. Puis les 12 mois suivants seront dédiés à la mise en œuvre numérique de l’approche et à la comparaison avec les résultats expérimentaux. Enfin, le candidat rédigera une publication synthétisant l’ensemble du travail de modélisation et la démarche numérique. A noter que plusieurs livrables sont attendus dans le cadre du projet européen.

Profil du candidat

Le candidat recherché doit présenter le profil suivant : diplôme de doctorat en mécanique avec un goût prononcé pour la simulation numérique.