Stage Pfe - Matériau « Nufoam » pour l'Explosion Industrielle H/F

L'offre

Dans le contexte nucléaire, industriel et militaire, le risque d'explosion (interne ou externe) doit être considéré avec discernement lors du dimensionnement des structures : il doit permettre de protéger les personnes et les biens sans surdimensionner de façon exagérée les structures. Le dimensionnement ou la protection anti-blast des structures peut être coûteux, en termes de matériaux (renforcements importants nécessaires) et d'études (calculs avancés), c'est pourquoi il est intéressant d'étudier de nouveaux matériaux dans ce domaine.

Nuvia a développé un matériau « NuFoam » permettant de protéger des structures de l'impact, et souhaite le déployer aujourd'hui dans le cadre de la problématique explosion. Un outil de pré-dimensionnement 1D est en cours de développement, et des essais de crash sur ce matériau ont été menés.

Le service « Calculs Spécifiques » est une entité d'INGEROP spécialisée dans la simulation numérique appliquée aux études complexes, fermement impliquée dans une démarche de R&D comptant pour 20% de son activité.

Dans ce cadre, INGEROP et Nuvia s'associent pour l'encadrement de ce stage, dont l'objectif est de développer une méthode de calcul LS-DYNA avec ce type de matériau, de calibrer les modèles de calculs pour justifier de son utilisation dans le domaine blast. L'intérêt de la modélisation est d'évaluer les dégâts sur la structure protégée, afin de déterminer si son dimensionnement est suffisant ou de revoir celui-ci le cas échéant. Dans un premier temps, on s'intéresse aux structures en béton armé, puis l'on pourra répliquer la méthode sur des structures en charpente métallique.

Le stage consistera donc en :

• La lecture de la documentation et des rapports d'essai du matériau NuFoam.
• La modélisation LS-DYNA du matériau NuFoam dans le cadre de l'impact, afin de calibrer sa loi de comportement au regard des essais et données disponibles chez Nuvia

• La modélisation LS-DYNA du phénomène d'explosion, sur une structure protégée ou non, afin d'évaluer les gains apportés par la protection. Cela passera par des étapes intermédiaires, de complexité croissante :
• Chargement par courbe de pression simplifiée (uniforme)
• Chargement par courbes de pression analytiques (de type Conwep)
• Modèle couplé fluide-structure

• Des études de sensibilité : taille de maillage, caractéristiques matériau, intensité du chargement, etc...
• La validation et la documentation de la méthode pour un usage interne, puis sa présentation à l'ensemble de l'équipe.

Les défis à relever sont les suivants :

• Prise en compte de la compressibilité du matériau, et de son comportement une fois la compression maximum obtenue.
• Validation de la modélisation pour le phénomène d'explosion, par extension des résultats obtenus pour l'impact, et par comparaison aux résultats obtenus avec l'outil 1D.

Une réunion de suivi et d'avancement est prévue à minima tous les mois avec les tuteurs (un tuteur Ingérop et un tuteur Nuvia). Tu partageras en outre ton avancement et tes difficultés avec le reste de l'équipe lors des réunions de service hebdomadaires (INGEROP). Tu seras formé(e) aux logiciels à utiliser dans le cadre d'une formation interne.

Profil recherché

Etudiant(e) en école d'ingénieur généraliste, autonome et enthousiaste. Des connaissances en mécanique seraient un plus.

Bon à savoir

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