Stage R&D: Analyse micromécanique de l'essai de ténacité sur mini-éprouvette F/H EDF

Cette année, faites partie des 3000 stagiaires à rejoindre le groupe EDF !

Le stage proposé se déroulera au sein d’EDF R&D, sur le site d’EDF Lab Les Renardières, au sein du département Matériaux et Mécanique des Composants (MMC). La mission de ce département est de conduire les investigations nécessaires pour répondre aux exigences de sûreté, de fiabilité et de productivité des installations nucléaires dans les domaines des matériaux et de la thermomécanique.

Le stage s’inscrit dans un projet de recherche consacré aux mécanismes de déclenchement de la rupture de l’acier 16MND5. Cet acier faiblement allié est utilisé pour la fabrication des cuves de réacteurs à eau pressurisée du parc nucléaire français. L’essai de recette principal de ces aciers est l’essai de résilience, dont les résultats sont ensuite utilisés pour estimer les propriétés de ténacité du matériau au moyen d’une corrélation empirique.

Une première thèse a étudié l’influence de la microstructure sur les propriétés de rupture en résilience des aciers de cuve, en particulier l’effet des micro-constituants sur les mécanismes de rupture fragile. Dans ce cadre, une approche de modélisation multi-échelle à base physique, appelée submodel (Figure 1), a été développée afin d’établir le lien entre les propriétés observées à l’échelle de l’éprouvette et celles observées à l’échelle de la microstructure lors d’un essai de résilience.

Dans la continuité de ces travaux, un programme expérimental a été conduit en partenariat avec le SCK CEN, dans le cadre du consortium OFFERR, afin d’évaluer les propriétés de ténacité de microstructures préalablement caractérisées en résilience, à partir d’essais sur mini-éprouvettes.

L’objectif de ce stage est, dans un premier temps, de modéliser par éléments finis un essai de ténacité sur mini-éprouvette (CT4) à l’aide des modèles à l’état de l’art utilisés à EDF R&D. Dans un second temps, il s’agira d’appliquer la chaîne de submodel afin de prédire les propriétés de ténacité à partir des observations réalisées en résilience, puis de comparer ces prédictions à celles issues de la corrélation empirique résilience-ténacité. Pour cela, le ou la stagiaire aura pour missions de :

(i) S’approprier les données expérimentales disponibles ;

(ii) Mettre en œuvre et adapter les outils existants de simulation de l’essai de ténacité afin d’extraire les informations micromécaniques pertinentes pour l’étude de la rupture ;

(iii) Comparer les résultats expérimentaux et numériques au moyen de post-traitements semi-automatisés ;

(iv) Rendre compte régulièrement de l’avancement de ses travaux et contribuer aux travaux de l’équipe.