Modèles numériques du couplage fluide-structure pour les vibrations non-linéaires d'un faisceau de tubes

Descripción del puesto:

Description du poste

Domaine

Mécanique et thermique

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Modèles numériques du couplage fluide-structure pour les vibrations non-linéaires d'un faisceau de tubes

Sujet de stage

Les échangeurs de chaleur à tubes sont essentiels pour de nombreuses applications industrielles (ex. générateurs de vapeur pour la production d'électricité). Ceux-ci sont composés d'un faisceau de tubes supporté par des appuis et immergé dans un fluide caloporteur. En fonctionnement, les interactions fluide-structure entraînent des vibrations et des chocs avec les appuis, qui peuvent engendrer des dégradations par fatigue et/ou une usure précoce des composants. Les simulations actuelles reposent sur des hypothèses fortement simplificatrices : description sur base modale d'un tube seul, contacts frottants régularisés et modélisation phénoménologique (identifiée expérimentalement) des interactions fluide-structure. La thèse de Diane Gaillard (CEA-Framatome) vise à améliorer ces calculs dynamiques non-linéaires, notamment par une meilleure prise en compte du contact adhérent par multiplicateur de Lagrange et par la capacité à simuler un faisceau complet (5000 tubes en interaction).

Durée du contrat (en mois)

5 - 6

Description de l'offre

Dans ce cadre, ce stage propose de reconsidérer les modèles classiques d'interactions fluide-structure afin de les adapter à un calcul multi-tubes décrit par éléments finis. En partant du modèle pour le tube seul, le stagiaire proposera une formulation cohérente des efforts de couplage pour de multiples tubes. En raison de la simplicité de sa formulation, le modèle de Connors est le premier modèle envisagé. Des modèles plus complexes (Granger-Païdoussis par exemple) pourront ensuite être traités. Les résultats de simulation seront confrontés aux résultats expérimentaux existants. Les développements les plus significatifs seront à terme intégrés dans les outils de calcul et de prédiction du laboratoire, utilisés notamment dans l'industrie nucléaire, et contribueront ainsi à la maîtrise et à la sécurité des systèmes industriels.

Profil du candidat

Étudiant préparant un Master ou un diplôme d'ingénieur - Spécialité mécanique numérique
Bonne compétence en programmation (C++, Python)
Début de stage souhaité février-mars 2026

Localisation du poste

Site

Saclay

Localisation du poste

France, Ile-de-France, Essonne (91)

Ville

Saclay

Critères candidat

Diplôme préparé

Bac+5 - Master 2

Formation recommandée

Mécanique numérique

Demandeur

Disponibilité du poste

02/02/2026