Décomposition de domaine, optimisation numérique et calcul parallèle pour la modélisation d'un milie

Offre de thèse au Laboratoire EPROAD - EA 4669, Université de Picardie Jules Verne

Titre : "Décomposition de domaine, Optimisation Numérique et calcul Parallèle pour la Modélisation d'un milieu multi-contacts par la méthode des éléments discrets"

Date limite de candidature : 15/06/2017 

Université de Picardie Jules Verne
Laboratoire(s) : EPROAD EA 4669
Adresse du laboratoire : 7 rue Moulin Neuf, 80000 Amiens
Site web éventuel : https://www.u-picardie.fr/eproad/

1) Description du sujet de thèse

La simulation d'un système multi-contacts par la méthode des éléments discrets est un sujet qui s'est fortement développé ces dernières années. Ce type d’approche peut être utilisée dans de nombreux secteurs industriels, pour des problématiques diverses : stockage et vidange des silos, tassement d’un ballast ferroviaire, mélange et séchage des pilules pharmaceutiques, des produits en agroalimentaire, risques naturels (avalanches, séismes, glissements de terrain) etc. 

Dans le domaine de la recherche opérationnelle, certains problèmes de type "bin-packing" abordés par de nombreux chercheurs ont suscité de nombreuses études dès les années 1950. Cependant, des extensions vers des problèmes en trois-dimensions ont été récemment abordées pour divers domaines, comme les matériaux et la médecine. Les méthodes proposées s’appuient sur l’optimisation numérique. Néanmoins, l'origine diverse des objets, de formes géométriques variées et la présence de nombreuses zones de contact unilatéral rendent le comportement de certains phénomènes globalement non-linéaire. Ces phénomènes conduisent souvent à des besoins en mémoire et en temps de calcul très importants. 

L’objectif de cette thèse consiste à mener une étude d'optimisation numérique hybride afin de proposer une approche liant une méthode de calcul d'éléments discrets (dit SIGRAME) développée par l’équipe IMaP – EPROAD et une méthode à base de population pour diversifier l’espace de recherche et tendre vers des solutions stables plus efficaces (équipe ROAD). L’aspect hybride, entre des méthodes combinatoires et des méthodes numériques, permettra d’accroitre l’efficacité et la robustesse des solutions obtenues pour le système étudié. Ensuite, certaines techniques, comme le calcul parallèle, la décomposition du domaine, l'optimisation de l'espace de recherche, seront approfondies pour fiabiliser la méthode et la rendre plus robuste. 

Enfin, dans le but d’aboutir à une simulation à taille réelle, une modélisation multi-échelles des cas d’études (vidange de silos, fluidisation-séchage, freinage-tribologie) sera menée. Les confrontations entre les résultats numériques avec les données expérimentales issues de la littérature permettront de valider l'étude numérique.

2) Profil des candidats :

Avoir suivi des cours d’optimisation combinatoire, de modélisation et d’aide à la décision (master méthodes quantitatives et aide à la décision, IA, école d’ingénieur ou master d’informatique, de mathématiques (appliquées) comportant une formation sur le sujet).

Posséder de bonnes connaissances d’algorithmique et de programmation. Certaines notions en mécanique des fluides et en mécanique des solides sont souhaitables. 

Le dossier de candidature doit contenir :
- Un curriculum vitae complet détaillant la nature des études universitaires suivies en premier, second et troisième cycle (avec précision des mentions) ainsi que le classement obtenu chaque année (et l'effectif global de la promotion).
- Les relevés de notes (L3 jusqu'au M2).
- Une lettre de recommandation du maître de stage dans laquelle l’étudiant a effectué son stage de Master 2.
- Une lettre de motivation de la part du candidat mettant clairement en évidence les compétences qu’il pense avoir acquises pour mener à bien le projet de thèse proposé.

IMPORTANT : Les candidat(e)s sélectionné(e)s seront auditionné(e)s par la commission de l'Ecole Doctorale EDSTS de l'Université de Picardie Jules Verne entre le 27 et 28 juin 2017. Lors de ces auditions, un classement définitif sera donné.

Date limite de candidature : 15/06/2017

3) Pour répondre à cette offre : 

Mhand HIFI (Professeur)
Email : hifi@u-picardie.fr

Viet-Dung NGUYEN (Maître de conférences)
Email : vietdung.nguyen@u-picardie.fr