Simulation numérique couplée FEM/DEM (SICONOS) d’écoulements granulaires en pente en interaction avec des obstacles déformables

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Présentation INRAE

L’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE) est un établissement public de recherche rassemblant une communauté de travail de 12 000 personnes, avec 272 unités de recherche, de service et expérimentales, implantées dans 18 centres sur toute la France. INRAE se positionne parmi les tout premiers leaders mondiaux en sciences agricoles et alimentaires, en sciences du végétal et de l’animal. Ses recherches visent à construire des solutions pour des agricultures multi-performantes, une alimentation de qualité et une gestion durable des ressources et des écosystèmes.

Environnement de travail, missions et activités

Vous serez accueilli.e au sein de l’UMR IGE (Institut des Géosciences de l’Environnement) qui développe des recherches en sciences du climat, de l'environnement et de la durabilité, avec un focus spécifique sur les régions à forts enjeux : régions polaires, inter-tropicales, et de montagne. La science de l'IGE s'inscrit dans 5 grandes ambitions de laboratoire ancrées dans des questions sociétales autour de l'étude du système climatique, de l'anthropisation de l'environnement, des risques hydro-météorologiques, glaciaires et gravitaires, du dialogue science-société, et de l'innovation technique et numérique. Au sein de l’unité, vous serez rattaché.e à l’équipe ECRINS. L’équipe ECRINS de l’UMR IGE est spécialisée dans les risques gravitaires et la cryosphère en montagne, avec une reconnaissance internationale pour ses recherches dans le domaine des aléas gravitaires tels que les avalanches de neige et les écroulements rocheux et les stratégies de protection contre ces aléas par des ouvrages. Ces recherches s’appuient la modélisation physique et numérique des phénomènes naturels, au laboratoire et in situ, avec le développement d’instrumentations dans des contextes alpins difficiles.

Ce poste s’inscrit dans la thématique de recherche dédiée à l’étude de la compréhension et la modélisation des processus régissant la propagation des écoulements gravitaires naturels (avalanches de neige, écroulements rocheux, etc.), notamment les interactions entre ces écoulements et les structures de génie civil (ouvrages de protection, bâti), par analyse conjointe de simulations numériques,  d’essais de laboratoire et de relevés de terrain.

La compréhension de l’interaction des écoulements gravitaires naturels (avalanches de neige, éboulements rocheux, etc.) avec des structures de génie civil (ouvrages de protection, bâti) requiert le développement de modèles numériques capables de simuler des écoulements granulaires complexes impactant des obstacles déformables. La prise en compte des propriétés mécaniques à l’échelle des particules (grains de différentes tailles) dans le comportement macroscopique de l’écoulement granulaires s’appuie sur les méthodes aux éléments discrets (DEM) et tout particulièrement la DEM non lisse, qui présente plusieurs avantages (gestion des contacts par des contraintes de non interpénétration stricte, pas de paramètres ad hoc de dissipation, etc.) par rapport à la DEM lisse (logiciel YADE par exemple). La mission principale vise à développer un nouveau code numérique couplant la DEM non lisse (code SICONOS) à un code aux éléments finis, ce dernier décrivant la déformation de l’obstacle sollicité par l’écoulement de grains.      

Activités principales :

• Développement et tests de simulations numériques couplées FEM/DEM (SICONOS) pour la modélisation d’écoulements granulaires à surface libre en pente impactant un obstacle déformable
• Analyse et interprétation physique d’un grand nombre de données issues de simulations numériques d’écoulements granulaires à surface libre en pente impactant un obstacle déformable

Formations et compétences recherchées

Formation recommandée : Master 2 / 5ième année d’école d’ingénieur en simulation numérique en mécanique ou mathématiques appliquées, mécanique des fluides et des solides

Connaissances souhaitées : méthodes aux éléments discrets lisse et non lisse, méthode aux éléments finis, programmation Python

Expérience appréciée : Physique des matériaux granulaires, HPC, connaissance des logiciels YADE et SICONOS.

Aptitudes recherchées : capacité de conceptualisation, sens de l’organisation, rigueur et fiabilité, travail en équipe.

Votre qualité de vie à INRAE

En rejoignant INRAE, vous bénéficiez (selon le type de contrat et sa durée) :

-  jusqu'à 30 jours de congés + 15 RTT par an (pour un temps plein)
- d'un soutien à la parentalité : CESU garde d'enfants, prestations pour les loisirs ;
- de dispositifs de développement des compétences : formation, conseil en orientation professionnelle ;
- d'un accompagnement social : conseil et écoute, aides et prêts sociaux ;
- de prestations vacances et loisirs : chèque-vacances, hébergements à tarif préférentiel ;
- d'activités sportives et culturelles ;
- d'une restauration collective.

Modalités pour postuler

J'envoie mon CV et ma lettre de motivation