M2 + These ONERA : Caractérisation des états transitoires de la matière par une approche couplée simulation-expérience

Envoyé par amelie jarnac 
Un certain nombre de problématiques portées par l'ONERA et le CEA impliquent la caractérisation de phénomènes transitoires où la matière peut être sous forme diphasique (écoulement pour la combustion) ou hors équilibre thermodynamique (fabrication additive, ondes de choc dans des polymères ou les composites carbonés). Caractériser les propriétés transitoires de la matière (état et densité) permettrait de mieux définir les équations d’état dans les régimes de température et de pression propre à chacune de ces applications.

L’imagerie par rayons X (IRX) est une technique de caractérisation qui offre une haute résolution spatiale et permet de déterminer les caractéristiques physiques (état, densité, composition) de la matière. Son application résolue en temps serait donc une solution de choix pour caractériser les états transitoires. Cependant, cette capacité ne se trouve actuellement qu’au synchrotron, alors que les expériences de l’ONERA et du CEA se font sur des larges installations fixes.

Le travail de thèse s’inscrit dans un contexte collaboratif riche entre l'ONERA (Palaiseau) et le CEA List (Saclay), qui vise à soutenir, par une approche couplée simulation-expérience, la conception et le développement d’une chaîne de mesure par IRX résolue en temps pouvant être déployée en laboratoire sur une large gamme d'expériences non déplaçables au synchrotron.

A l’aide des codes de simulation spécialisés développés à l'ONERA et au CEA, et des capacités expérimentales du synchrotron (ESRF – Grenoble), il s’agira de déterminer les configurations qui permettent de confronter résultats expérimentaux et résultats de modélisation afin de constituer une base de données hybride. Cela impliquera d’exploiter les images acquises au synchrotron pour extraire les informations physiques pertinentes permettant de dialoguer avec les sorties de codes. Les connaissances acquises permettront d’améliorer les modèles physiques par une meilleure prise en compte des équations d’état. Puis, à partir de cette base de données hybride, on développera un ensemble de méthodes (apprentissage, filtrage, test numérique…) qui devraient être appliquées pour exploiter un banc de laboratoire d’IRX résolue en temps.

Connaissances en physique numérique / optique / physique des plasmas / interaction rayonnement ionisant-matière, instrumentation / métrologie souhaitables mais non obligatoire

Ecoles ou établissements souhaités : Master 2 "Physique Numérique", "Optique", "Physique Générale" ou école d'ingénieur avec parcours pertinent

Laboratoire d’accueil à l’ONERA
Département : Physique
Lieu : Palaiseau
Contact : Amélie Jarnac, amelie.jarnac@onera.fr