Métamodèle de matrices de diffraction pour l'inspection ultrasonore par ondes ultrasonore guidées H/F

Saclay

Internship Entry-level / Junior

CEA

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service de l'État, de l'économie et des citoyens. Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies...

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Posted 1 month ago

Informations générales

Entité de rattachement

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s'engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d'un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l'international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité

Référence

2024-33681

Description du poste

Domaine

Mathématiques, information scientifique, logiciel

Contrat

Stage

Intitulé de l'offre

Métamodèle de matrices de diffraction pour l'inspection ultrasonore par ondes ultrasonore guidées H/F

Sujet de stage

Mise au point d'un métamodèle basé sur une approche DL-ROM (Deep Learning – Reduced Order Model) de matrices de diffraction traduisant l'interaction ondes-défauts dans un guide d'onde, dédié à l'assistance à l'opérateur d'inspection par ondes guidées ultrasonores, en vue d'une imagerie de type LSM (Linear sampling Method)

Durée du contrat (en mois)

[3 à 6 mois]

Description de l'offre

Dans le cas des structures élancées (guide d’ondes), des méthodes de CND pour l’inspection de potentiels défauts, reposant sur la propagation des ondes élastiques guidées sont développées depuis plusieurs années au sein de la communauté scientifique.

Le Laboratoire de Simulation, de Modélisation et d'Analyse (LSMA) du CEA-List implémente des méthodes numériques dédiées au sein de la plateforme de simulation CIVA. Le module GWT d’inspection par ondes guidées utilise des modèles de propagation d’ondes en régime harmonique, fondés sur le formalisme modal, qui permet une compréhension détaillée des phénomènes physiques mis en jeu. Des algorithmes d’imagerie, spécialement adaptées pour les guides d’ondes par échantillonnage tels que la LSM (Linear Sampling Method) en rupture avec les méthodes d’imagerie standard sont également intégrées au sein du module GWT. Ces méthodes permettent en effet d’exploiter l’information multi-modale là où les méthodes usuelles se limitent au contraire à un unique mode.

La modélisation repose sur 4 étapes : 1) La détermination des modes de la structure repose sur la résolution d’un problème aux valeurs propres. 2) L’obtention des excitabilités modales associées aux sources utilisées lors de l’inspection qui exploite les modes obtenus précédemment. 3) L’interaction modes/perturbations (fissure, corrosion, soudure…) est décrite par une matrice de Scattering, où chaque coefficient correspond à la conversion d’un mode incident sur la perturbation en un mode diffracté (réflexion/transmission). 4) Obtention des signaux dans le domaine temporel par synthèse de Fourier sur l’ensemble des fréquences d’intérêt.

Afin d’optimiser une procédure d’inspection, connaissant les caractéristiques modales de la structure (les modes), nous déterminons les modes les plus sensibles vis-à-vis d’une perturbation donnée en analysant la matrice de Scattering qui est directement exploitée par la LSM pour imager une portion de la structure. Cependant, l’obtention de la matrice de Scattering est coûteuse car elle repose sur la résolution d’un système linéaire EF de grande dimension, à une fréquence fixée.

L’objectif est d’accélérer l’obtention de la matrice de Scattering à deux niveaux : 1) à une fréquence donnée pour différents paramètres de défauts, ce qui permet de constituer une base de donnée associée à une perturbation décrite dans un espace paramétrique. 2) pour une perturbation donnée aux différentes fréquences de calcul.

Pour ce faire, un metamodèle de matrice de diffraction sera mis au point pour répondre aux deux types d’accélération (paramètre défaut et fréquence), basé sur un apprentissage de type DL-ROM.

Profil du candidat

Qu’attendons-nous de vous ?

Le stage comportera une partie théorique comprenant deux volets :

Compréhension du modèle « haute fidélité » de propagation/interaction modes-défauts en régime harmonique basé sur des formulations éléments finis
Analyse et mise au point des méthodes d’apprentissage de type DL-ROM pour proposer un métamodèle de matrice de diffraction

La seconde partie sera dédiée à l'implémentation sur la base du code déjà existant au CEA-List, et l'exploitation du métamodèle afin d'illustrer la preuve de concept pour accélérer le modèle de calcul de la matrice de diffraction.

La(le) candidat(e) doit avoir un goût prononcé pour les problématiques de modélisation, de propagation d'ondes, de simulation, ainsi que que pour l'implémentation des algorithmes d apprentissage associés.

Des compétences en programmation en C++/Matlab et Python sont nécessaires. L’étudiant.e interagira avec l’équipe de modélisation du LSMA au CEA Saclay.

Rejoignez-nous, venez développer vos compétences et en acquérir de nouvelles !

Vous avez encore un doute ? Nous vous proposons :

L'opportunité de travailler au sein d'une organisation de renommée mondiale dans le domaine de la recherche scientifique,
Un environnement unique dédié à des projets ambitieux au profit des grands enjeux sociétaux actuels,
Une expérience à la pointe de l’innovation, comportant un fort potentiel de développement industriel,
Des moyens expérimentaux exceptionnels et un encadrement de qualité,
De réelles opportunités de carrière à l’issue de votre stage
Un poste au cœur de la métropole grenobloise, facilement accessible via la mobilité douce favorisée par le CEA,
Une participation aux transports en commun à hauteur de 85%,
Un équilibre vie privée – vie professionnelle reconnu,
Un restaurant d'entreprise,
Une politique diversité et inclusion,

Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés.