Annonces de thèses

Forum

• Développement de méthodes numériques multi-échelles pour le suivi de fronts d’onde en milieu non-homogène

  15 mai 2013, par Hadjadj

  De part son large spectre d’applications, la simulation et la modélisation de la propagation d’ondes de choc en milieux complexes reste un sujet majeur. En effet, ces phénomènes font intervenir des problèmes multi-physiques très importants et sont présents dans des domaines très variés allant de l’astrophysique, la dynamique des gaz et celles des structures, les sciences des matériaux jusqu’à la nouvelle génération de propulseurs aéronautique. Le but de cette thèse est de mettre au point des méthodes numériques innovantes permettant de résoudre des problèmes multi-échelles et multi-physiques en tirant parti du calcul massivement parallèle. Dans le cadre de ce projet, l’accent sera mis sur les phénomènes de propagation d’ondes dans les milieux complexes parmi lesquels figurent la turbulence compressible, les détonations, la propagation haute fréquence des ondes et leur atténuation dans les milieux hétérogènes (obstacles solides). Le projet s’articule autour du concept de modularité, le couplage multi-physique reposant sur des outils adaptatifs et spécialisés dans la modélisation des divers phénomènes mis en jeu.

  http://www.coria.fr

  
• Validation de codes de propagation d’ondes et d’imagerie à partir de benchmarks expérimentaux de laboratoire en environnements complexes

  15 avril 2013, par P. Cristini

  Certains besoins sociétaux majeurs dans le domaine de l’environnement ou de l’énergie, comme par exemple la reconnaissance de réservoirs candidats au stockage du CO2 ou l’exploration de nouveaux gisements énergétiques, nécessitent une imagerie et une caractérisation fines du sous-sol. Or, dans les zones géologiques complexes il est souvent difficile de retrouver à partir des profils sismiques la vraie géométrie des structures géologiques. Pour résoudre ce problème (inverse), il est nécessaire de maîtriser le problème direct et donc d’être capable de modéliser de manière réaliste la propagation des ondes sismiques en 3D.
  En géophysique, différents codes basés sur différentes techniques numériques ont été développés et sont, à des fins de validation, généralement confrontés à d’autres méthodes « validées » sur une configuration synthétique test. Cette démarche, bien que courante, possède néanmoins des limitations, en particulier lorsque la propagation des ondes se produit dans un environnement complexe pour lequel il est difficile de savoir au final quel code s’approche au mieux de la « vraie » solution. Une autre démarche couramment utilisée en géophysique consiste à valider ces codes via une confrontation directe aux données réelles acquises in situ. Malheureusement, la mauvaise connaissance de l’environnement géologique rend difficile l’interprétation des résultats. Aussi, le fait de disposer de mesures de référence calibrées acquises dans des configurations très complexes, mais contrôlées, constituerait une alternative particulièrement intéressante pour la validation de ces codes numériques.
  L’objectif du projet international BENCHIE est précisément d’apporter cette alternative originale en proposant d’éprouver différentes familles de méthodes numériques par des benchmarks expérimentaux de laboratoire en environnements complexes (mais contrôlés). Ces environnements présentent des topographies irrégulières qui sont connues pour générer la plupart des cas problématiques rencontrés en configuration sismique (zones d’ombre, propagation d’ondes latérales, diffractions, caustiques...). L’approche expérimentale basée sur des mesures ultrasonores permet ainsi de cerner au mieux les phénomènes physiques impliqués grâce à la parfaite connaissance du modèle.
  Le sujet de thèse proposé ici s’inscrit clairement dans le projet international BENCHIE porté par le LMA et dans lequel sont actuellement impliqués des laboratoires norvégiens et russes, et à court terme des laboratoires américains et hollandais. Il s’agira essentiellement de comparer simulations numériques de propagation d’ondes et benchmarks expérimentaux, et ainsi de mettre en lumière les qualités et défauts respectifs des différentes familles de méthodes numériques (en collaboration avec les laboratoires étrangers). Un des objectifs visés est de définir une stratégie d’évolution de ces méthodes vers une simulation plus performante de la propagation des ondes (problème direct) et de l’imagerie sismique (problème inverse), en vue d’applications environnementales appliquées et industrielles. Le (la) candidat(e) participera aussi bien à la mise en place des expériences qu’à l’obtention de résultats numériques via la mise en œuvre du logiciel SPECFEM3D.

  Lieu : LMA Laboratoire de Mécanique et d’acoustique Marseille

  Contact : cristini@lma.cnrs-mrs.fr ou favretto@lma.cnrs-mrs.fr

  
• Méthode des bases réduites non intrusive pour la modélisation de la ville

  10 mars 2013

  Les projets d’aménagement d’une ville doivent préserver (ou améliorer) la qualité de vie de ses habitants et la qualité de l’environnement. Dans le cadre du projet Equipex « Sense-City », des outils de modélisation et de simulation seront développés en vue de suivre le comportement d’une ville ou d’en prédire l’évolution. Ces outils pourront également être appliqués à des projets d’urbanisme de villes nouvelles.
  Les outils de modélisation et de simulation développés devront faire appel à des méthodes de résolution suffisamment rapides pour être utilisés dans des procédures d’optimisation ou de suivi en temps réel de quantités d’intérêt. En effet, au cours de ces procédures les modèles devront être appliqués en faisant varier les paramètres caractéristiques des configurations étudiées (géométrie, propriétés physiques, ...). Pour un problème réel, la complexité des modèles rendra le coût des simulations numériques très important. Ceci interdit l’utilisation des
  modèles complets pour la détermination de quantités d’intérêt en temps réel visée dans le projet « Sense-City ». Afin de contourner cette limitation, la thèse se propose de développer des techniques de résolution fondées sur l’utilisation de bases réduites. On obtiendra ainsi des résultats approchés satisfaisant en des temps acceptables.
  La méthode des bases réduites peut être très performante dans ce cadre et des progrès récents ont permis de la fiabiliser. Elle a été appliquée avec succès dans différents contextes : le « multi-requêtes » (résolution multiple de problèmes semblables), le calcul en « temps réel » et le calcul « embarqué ». Cependant les logiciels habituellement utilisés pour la simulation directe des problèmes réels ne permettent pas de rentrer suffisamment dans le code de simulation pour une mise en œuvre performante de la méthode (le code de simulation étant
  utilisé en "boîte noire").

  Profil des candidats :
  Le candidat devra avoir une solide formation en analyse numérique (analyse et discrétisation des EDPs) et en calcul scientifique. La connaissance d’au moins un langage de programmation (C++ préféré) est un atout supplémentaire.

  La procédure IFSTTAR de sélection des candidats comprend 2 étapes :
  i) admissibilité après étude du dossier de candidature (courant mai)
  ii) admission après audition par un jury (courant juin)

  Méthode des bases réduites non intrusive pour la modélisation de la ville
• Modélisation théorique et simulation numérique de la reconstruction osseuse par une approche de second gradient à microstructure évolutive

  26 février 2013, par D. George

  Le sujet s’intéresse particulièrement à la prise en compte et l’introduction de la microstructure et de
  l’anisotropie osseuse lors de sa reconstruction par une approche mécanique numérique théorique
  initialement mise en évidence par les travaux de Germain (1972, 1973), Mindlin (1964, 1968) et
  Toupin (1962). Cette approche théorique nous permet, à travers l’écriture du principe des
  puissances virtuelles, d’intégrer les effets locaux de la microstructure grâce à la prise en compte du
  second gradient du déplacement. Ces effets devront être intégrer de manière anisotropique locale
  en intégrant la prise en compte de l’évolution de la densité osseuse anisotrope durant la
  reconstruction en fonction de l’environnement biologique et des actions externes appliquées. Une
  approche par homogénéisation locale sera nécessaire afin de pouvoir être intégrée dans le modèle
  macroscopique homogène en second gradient. Il s’agit ici d’un sujet de recherche fondamentale en
  amont de toute application biomédicale immédiate et n’est donc pas compatible avec de possibles
  supports financiers à « transfert de technologie ». En revanche, un fort potentiel applicatif est
  envisagé car il n’existe, à l’heure actuelle, aucun modèle numérique permettant la prise en compte
  de la reconstruction anisotrope « réelle » de l’os dans son environnement biologique. Le sujet
  nécessitera un développement théorique et numérique de modèles en 2D et 3D couplant la
  résorption du matériau artificiel et son remplacement par l’os naturel. La principale difficulté
  concernant la validation du modèle consiste en l’identification précise d’un certain nombre de
  paramètres de modélisation qui pourront être obtenus de manière expérimentale in-vivo par nos
  collaborateurs.
  Pour plus de détails, voir document pdf joint.

  
• Thèse : Planification adaptative d’expériences et krigeage non-stationnaire : application à la prise en compte des incertitudes dans les études mécaniques en sûreté nucléaire

  15 février 2013, par F. Perales

  Contexte et motivation

  Ce sujet concerne la mise en oeuvre de méthodes statistiques pour l’optimisation du temps de calcul de codes complexes en présence d’incertitudes. Il s’inscrit dans le cadre du consortium ReDICE qui réunit partenaires industriels (EDF, Renault, IFP, CEA, IRSN) et académiques (Mines de St Etienne, Centrale Lyon, Université de Berne) autour de la question de l’exploration des gros codes de calculs. Cette thématique est particulièrement importante pour l’IRSN qui utilise, de façon intensive, dans sa mission d’expertise, des logiciels simulant les phénomènes physiques au sein d’un réacteur nucléaire. En pratique, les données d’entrée de ces codes ne sont pas connues précisément. On parle alors de grandeurs incertaines. L’impact de ces incertitudes sur les évaluations numériques doit donc être estimé. A cet effet, l’IRSN a développé au cours de ces 10 dernières années de nouvelles approches pour la modélisation et la propagation des incertitudes à travers des codes de calcul [1]. L’étape de propagation s’appuie le plus souvent sur des techniques de type Monte-Carlo. Elle peut devenir numériquement coûteuse, un très grand nombre de simulations étant requis pour explorer l’ensemble de variation des données d’entrée et décrire fidèlement le comportement des sorties d’intérêt. Afin de réduire le coût de calcul, des approches statistiques basées sur la théorie des plans d’expériences [2] sont utilisées. Il existe deux grandes stratégies pour construire un plan d’expériences : la première s’appuie sur des considérations géométriques dans l’espace des entrées et conduit à des plans qui fournissent une bonne couverture de l’espace de variation des données d’entrée incertaines. La seconde suppose que la relation entre la sortie et les entrées du code de calcul peut être approchée par un modèle simplifié et consiste à choisir les expériences numériques de façon à optimiser une fonction coût qui traduit la qualité d’approximation du modèle ([3], [4]). Cette dernière approche - quand l’approximation se base sur un modèle de krigeage [5] - a été appliquée avec succès au sein de l’IRSN et a conduit notamment à des résultats prometteurs dans les études de fissuration des gaines de combustible [6]. Son intérêt se situe dans la flexibilité du choix de la fonction coût qui permet de raffiner automatiquement les simulations dans des zones pertinentes pour l’analyse de risque (région où la sortie dépasse un seuil de sûreté par exemple). Cependant, l’approximation par krigeage que l’on fixe avant de faire la planification suppose le plus souvent que les données à approcher sont stationnaires, ce qui est rarement le cas en pratique (discontinuité, oscillations à différentes fréquences). Cela nécessite alors de définir plusieurs fonctions coûts ainsi qu’une règle pour les agréger.
  Afin d’éviter des choix arbitraires, cette thèse est donc dédiée au développement, à l’implémentation et à l’application de nouvelles techniques de planification pour capturer toutes les caractéristiques d’intérêt de données non stationnaires. Plutôt que d’introduire une fonction de pondération qui favoriserait l’exploration de zones spécifiques, on s’appuiera ici sur une modélisation à l’aide de covariances non-stationnaires par zones et sur le couplage entre krigeage et algorithmes de segmentation de données. Pour la segmentation, on s’intéressera en particulier aux techniques à base d’ondelettes [8] très populaires dans le cadre du traitement d’images et qui ont récemment fourni des résultats prometteurs pour l’exploration des codes de calcul.

  Déroulement

  Une première étape de la thèse consistera d’abord à réaliser une étude bibliographique sur les techniques géostatistiques de krigeage [5], de planification d’expériences ([2], [3], [4]) ainsi que de modélisation à l’aide de covariances non stationnaires ([9],[10],[11],[12]). Il s’agira ensuite de proposer une nouvelle approche de planification adaptative qui intègrera une étape de segmentation à base d’ondelettes par exemple en s’inspirant des travaux de [13]. Pour ce travail, le doctorant pourra bénéficier de l’appui de l’Ecole Centrale Marseille (Prof. Jacques Liandrat) et de l’Université de Berne (Dr. David Ginsbourger). Il aura également des interactions avec les membres du consortium ReDICE spécialistes de la question de l’exploration des codes de calcul complexes. Dans un deuxième temps, le doctorant appliquera la méthode construite et analysée dans la première étape à des cas synthétiques puis à plusieurs cas réels issus des activités en mécanique du laboratoire commun IRSN-CNRS-UM2 MIST. Le nouvel algorithme de planification pourra notamment être utilisé pour les études de fissuration des gaines de combustible à l’aide du logiciel Xper [14]. A l’échelle microscopique, la gaine est modélisée par un matériau bi-phasé composé d’une matrice en Zircaloy et d’inclusions sous forme de plaquettes d’hydrures. On pourra s’intéresser en particulier à l’influence sur l’énergie de rupture apparente du gainage hydruré : 1/ des longueurs d’inclusion et 2/ du rapport entre la cohésion matrice/inclusion et la ténacité des inclusions. De plus, compte tenu de la généricité des méthodes développées, une application à la thématique extension de la durée de vie d’exploitation des centrales nucléaires est également envisagée.

  Contact

  J. Baccou jean.baccou@irsn.fr
  F. Perales frederic.perales@irsn.fr

  Lieu : Cadarache (13)

  Bibliographie
  [1] E. Chojnacki, J. Baccou et S. Destercke , Numerical accuracy and efficiency in the treatment of epistemical and aleatory uncertainty, International J. of General Systems, 39(7), 683-704, 2010.
  [2] G. Box et N. Draper, Empirical model-building and response surfaces, Wiley series in probability and mathematical statistics, 1987.
  [3] J. Sacks, W.J. Welch, T.J. Mitchell and P. Wynn, Design and analysis of computer experiments, Statistical Science, 4(4), 409-423, 1989.
  [4] V. Picheny, D. Ginsbourger, O. Roustant, R.T. Haftka, Adaptive designs of experiments for accurate approximation of a target region, J. Mech. Des., 132(7), 2010.
  [5] N. Cressie, Statistics for spatial data, Wiley series in probability and mathematical statistics, 1993.
  [6] T. Mokhtari, Planification adaptative d’expériences numériques, Rapport TFE, ENSMSE, 2012.
  [7] L. Buslig, J. Baccou et V. Picheny, Construction and efficient implementation of adaptive objective-based DoEs, soumis à Math. Geo., 2012.
  [8] I. Daubechies, Ten lectures on wavelets, SIAM, 1992
  [9] Y. Xiong, W. Chen, D. Apley et X. Ding, A non-stationary covariance-based Kriging method for metamodelling in engineering design, Int. J. for Num. Meth. in Engineering, 71, 733-756, 2007.
  [10] D.J.J. Toal and A.J. Keane, Non-Stationary Kriging for Design Optimization, Engineering Optimization, 44(6), 741-765, DOI : 10.1080/0305215X.2011.607816.
  [11] S. Ba and V. Roshan Joseph, Composite Gaussian Process Models for Emulating Expensive Functions, Annals of Applied Statistics, to appear, 2012.
  [12] tgp : An R Package for Bayesian Nonstationary, Semiparametric Nonlinear Regression and Design by Treed Gaussian Process Models, J. of Statistical Software, 19(9), 2007.
  [13] D. Castano et A. Kunoth, Robust regression of scattered data with adaptive Spline-Wavelets, IEEE Trans. Imag. Proc., 15 (6), 1621-1632, 2006.
  [14] F. Perales, F. Dubois, Y. Monerie, B. Piar, L. Stainier, A NonSmooth Contact Dynamics-based multi-domain solver. Code coupling (Xper) and application to fracture, Eur. J. Comp. Mech. 19, 389-417, 2010.

  
• Schémas préservant l’asymptotique pour les plasmas magnétisés.

  30 janvier 2013, par C. Negulescu / F. Deluzet

  Cette thèse s’intègre dans le cadre des études des perturbations atmosphériques, naturelles ou non, dont l’importance des effets sur la propagation des ondes électromagnétiques est bien connue. De façon générale, les modèles utilisés pour décrire l’évolution en temps court de ces perturbations sont de type « MHD » (Magnétohydrodynamique), le champ magnétique pouvant être figé ou pas selon l’intensité de la perturbation considérée. A contrario, en temps long, les modèles utilisés sont de type « Dynamo » ou « Striation ». Il va de soi que la cohérence des modèles doit être respectée si l’on veut restituer le plus fidèlement possible ces perturbations à l’aide de logiciels numériques s’appuyant sur ces modèles. En particulier, les modèles en temps long sont basés a priori sur des modèles MHD prenant en compte l’effet Hall, et ce dernier doit donc être aussi traité dans la phase temps court.
  L’objectif de cette thèse est donc de développer une méthode numérique efficace permettant de prendre en compte l’effet Hall dans les modèles « MHD » à champ figé ou non.

  
• PhD fellowship : Kriging-assisted constrained optimization

  15 juillet 2012, par Rodolphe Le Riche

  Field of studies : applied mathematics and/or computer science.
  Starting time : Fall 2012 (3 years funding).
  Advisors : Rodolphe Le Riche (CNRS permanent research associate), Xavier Bay and Eric Touboul (assistant professors).
  Contacts : leriche@emse.fr, touboul@emse.fr, bay@emse.fr .
  Laboratory : France, Saint-Etienne, ENSM-SE, Henri Fayol Institute, DEMO department.
  Salary : 1700 euros/month.

  Scientific context for the PhD
  Numerical optimization is a fundamental part of engineering sciences. It is involved in optimal design, optimal control and model identification. Numerical blackbox optimization methods, interpreting a problem as a blackbox where the only available information is the obtained function value for some query points, are the methods of choice when models are too complex to be mathematically tractable. This is the most often encountered situation where the optimized model is a given simulation software, like a finite element program.
  This model is typically computationally expensive. Optimization should then iteratively 1) build a statistical model of the expensive model, 2) use the statistical model to guide the search. Kriging (i.e., conditioned random process) is the statistical model of choice in this context [1,2].

  PhD Objectives
  The overall objective of this work is to improve optimization approaches for expensive to evaluate functions. This is of primary practical importance for all optimization applications.
  More specifically, this PhD research will have two objectives
  1) Investigate how covariance kernels, which are at the heart of the kriging statistical models, should be built in the context of optimization (as opposed to data modeling). This investigation will be both theoretical and experimental thanks to the COCO (COmparing Continuous Optimizers, [3]) platform.
  2) Most practical optimization problems have constraints. The second objective of this PhD will be to study how to handle constraints in kriging-based optimization.

  Project scientific originalities
   Although the project is not directly made to solve a specific industrial test case, it is based on lessons learned from many previous industrial collaborations (OMD, OMD2, ID4CS, DICE to name a few).
   The COCO platform allows massive testing and comparison of optimizers. It will shed new lights on kriging-based optimizers.
   Kriging parameters (hence kernels) will be studied in the dynamic context of optimization as opposed to the static context of data-mining.
   Optimization constraints have received little attention so far in kriging-based methods (excepted in [4], and partly in [5] and [6]).

  Related research program
  This PhD is part of the French research program NumBBO (analysis, improvement and evaluation of Numerical BlackBox Optimizers ), funded by the French National Research Foundation (ANR, « Agence Nationale de la Recherche »). The NumBBO program is a joint work between INRIA TAO and DOLPHIN, and TU Dortmund (Germany). This PhD will be based in the DEMO team of the Henri Fayol Institute at the Ecole des Mines de Saint-Etienne. The team has a long experience in metamodel assisted optimization gained through the past ANR/OMD, ANR/OMD2, ANR/ID4CS and DICE projects.

  References
  [1] Donald R. Jones. A taxonomy of global optimization methods based on response surfaces. J. of Global Optimization, 21:345–383, December 2001.
  [2] D. Ginsbourger, R. Le Riche, and L. Carraro. Kriging is well-suited to parallelize optimization. In Y. Tenne and C.-K. Goh, editors, Computational Intelligence in Expensive Optimization Problems, pages 131–162. Springer, 2010.
  [3] N. Hansen, A. Auger, S. Finck, and R. Ros. Real-parameter black-box optimization benchmarking 2009 : Experimental setup. Technical Report RR-6828, INRIA, 2009.
  [4] Michael J. Sasena. Flexibility and Efficiency Enhancements for Constrained Global Design Optimization with Kriging Approximations. PhD thesis, Univ. of Michigan, 2002.
  [5] V. Picheny, D. Ginsbourger, O. Roustant, and R.T. Haftka. Adaptive designs of experiments for accurate approximation of a target region. Journal of Mechanical Design, 132(7), 2010.
  [6] Vincent Dubourg. Adaptive surrogate models for reliability analysis and reliability based design optimization. PhD thesis, Univ. Blaise Pascal Clermont Ferrand II, France, 2011.

  Candidate profile :
  • Computer scientist (with a taste for optimization and learning algorithms) or applied mathematician (optimization).
  • The candidate should like collaborating with other research teams (other partners of the NumBBO projects).
  • The candidate should like programming (in R and C).

• Semi-decentralized distributed control

  24 juin 2012, par Raphaël Couturier

  Goal : The goal of this PhD is to study the design and the implementation of generic control algorithms for systems composed of distributed MEMS in a semi-centralized context (i.e. only the direct neighbors can communicate).

  Experiments will concern the “active skin” developed by the Mechanics department in the context of the Labex project ACTION (see icb.u-bourgogne.fr/labex/index.html). First of all, this platform will be adapted by a student master. Currently, this system performs distributed control close to noise propagating in a nozzle. The control is handled by microphones and speakers disposed along the nozzle boundary. It is computed in real time by a network of independent microcontrollers, each of them being associated with a couple of sensor and actuator. So the challenge is to introduce the possibility of communications between neighbor microcontrollers in order to implement control laws based on communications between neighbors.

  The thesis will consist in a theoretical study of distributed control laws suited for the platform and their approximation for an implementation on the microcontrollers network. Three controllers should be established, simulated and then implemented on the platform : two passive ones based on the advection equation and on the square root of the wave equation operator (i.e. the d’Alembertien), and a dynamic one governed by an optimal control law as LQG or H-infinite controls. They will be tested on a simulation that will be built for the occasion. The work will be based on the theoretical frameworks introduced in [1] and [2].

  The three steps regarding modeling, control law design and its approximation will have to be optimized as far as computation and communication constraints are concerned. The proposed models and the resulting algorithms should take into account the limited computing capacities of microcontrollers and communications only available between direct neighbors. The key element is certainly the algorithmic complexity in order to be able to obtain a real-time control. In this context, communications play a major role. Finally, taking into account the disturbance of communications and fault of computing units, sensors and actuators will provide more robustness to the system.

  Required skills : The candidate must have strong skills in Mathematics especially in Partial Differential Equations and in Computer Science.

  Conditions : PhD Thesis at FEMTO-ST. Duration 3 years. Earning : about 1400€/month. Start of the PhD Thesis September 2012. Location : Belfort, France

  Application deadline : 9th July. 2012.

  Please email a CV and a letter outlining your areas of research interest, along with names and contact details of two referees who can comment on your academic suitability to :
  raphael.couturier@univ-fcomte.fr, michel.lenczner@utbm.fr

  [1] M. Lenczner, G. Montseny, Y. Yakoubi Diffusive Realizations for Solutions of Some Operator Equations : the One-Dimensional. Math.of Comp. 81(2012), 319-344 .
  [2] M. Lenczner, Y. Yakoubi Semi-decentralized Approximation of Optimal Control for Partial Differential Equations in Bounded Domains. Comptes rendus de l’Académie des Sciences - Mécanique, Vol.337, Issue 4, pp.245—250, 2009

• Méthodes asynchrones de haute précision pour la modélisation de phénomènes multi-échelles

  11 juin 2012, par rogier

  Cette thèse concerne le développement de méthodes multi-échelles pour la
  résolution numérique de problèmes de combustion et de plasmas (voir sujet).
  Elle s’effectuera à l’ONERA Toulouse dans le cadre de l’ANR MACOPA et en relation
  avec l’IMFT, l’IRIT et le LAPLACE.

  contact : rogier@onera.fr

  
• Ecoulements souterrains, méthodes numériques et calcul haute performance

  6 juin 2012, par Stéphane Lanteri

  L’étude proposée concerne la modélisation numérique et le calcul haute performance pour
  la simulation des écoulements souterrains.

  Pour candidater envoyer à Jerome.Jaffre@inria.fr et Stephane.Lanteri@inria.fr,
   un CV détaillé,
   une lettre de motivation,
   2 ou 3 avis (responsable ou intervenant dans la formation de Master, responsable de stage).

  Les avis seront demandés par le candidat aux personnes concernées qui devront les transmettre
  aux contacts ci-dessus.

  
• Modélisation et simulation de la reconstruction osseuse par une approche de second gradient

  13 mai 2012, par Daniel GEORGE

  Résumé :

  Le sujet de thèse s’intéresse à la modélisation de la reconstruction osseuse. Lors d’opérations post accidentelles, de fractures, de poses d’articulations artificielles ou de traitement de maladies spécifiques, des matériaux sont souvent utilisés pour renforcer la structure osseuse déficiente, pour la reconstruire ou la remplacer. Actuellement, des matériaux micro ou nanostructures, de caractéristique poreuse, permettent d’envisager leur disparition progressive et leur remplacement par un os naturel.
  De nombreux travaux existent déjà sur le sujet, notamment la modélisation de cette reconstruction osseuse en tenant compte des phénomènes biologiques mis en jeu. Ces modélisations utilisent des modèles continus de gradient élevés afin de prendre en compte les phénomènes de microstructure existant. On peut citer en particulier les travaux des équipes romaines, polonaises et de l’INSA de Lyon qui ont conduit à des résultats très intéressants et à des simulations originales et performantes.
  Le sujet s’inscrit dans la poursuite des travaux effectués par ces équipes et en collaboration avec elles. Il s’agira de tester les modèles existant et d’engager des constructions de simulation 2D et 3D couplant la résorption du matériau artificiel et son remplacement par un os naturel. Une des difficultés consiste en l’identification précise d’un certain nombre de paramètres de modélisation qui pourront être obtenus à l’aide d’expérimentation in vivo suivies par imagerie médicale performante.
  Le sujet nécessite une bonne connaissance de la mécanique et de la physique numérique et un goût pour la simulation numérique.

  Contact : george@unistra.fr

  Détails du sujet, voir fichier joint.

  
• Numerical Investigation of Superfluid Turbulence

  3 mai 2012, par Emmanuel Leveque

  a 3-year PhD position open for application

  at the Ecole normale supérieure de Lyon, Laboratory of Physics

  on "numerical investigation of superfluid turbulence"
  (see detailed presentation form attached).

  the thesis will be supervised by E. Lévêque (Laboratory of physics, Ens de Lyon) and P.-E. Roche (Institut Néel, Grenoble).

  
• Numerical modelling of small to large-scale rheological behaviour of the lithosphere

  2 mai 2012, par Sylvie Wolf

  The Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTEP) invites for application for an ERC funded three-year PhD thesis in numerical modeling and geodynamics

  "Numerical modelling of small to large-scale rheological behaviour of the lithosphere"

  Key words : numerical thermo-mechanical modelling, parallel computing, mechanics of the lithosphere, rheology.

  Project description : Rheological behaviour of the lithosphere and mechanisms of strain localization are subject of long debate that cannot be resolved within purely experimental approach due to the enormous time and spatial scale gaps between the laboratory and natural scales. One of the ways to understand and parameterize rheological laws for geodynamic scales is to test various thermo-rheological hypothesis using thermo-mechanical models of small and large-scale deformation, at short (rock mechanics experiments, post-seismic) and large geological time scales. This has to be done by resolving , on the way, a number of important problems such as account for fluid circulation, partial melting, frictional heating, thermodynamic processes, rheological properties of aggregates, anisotropic behaviours and by studying new complex rheological models including those of strain-localizing properties. The main topic of the three years PhD project is to develop a multi-scale 2D- and 3D numerical models of small and large-scale lithospheric deformation, with particular but not exclusive applications to the Aegean realm, incorporating and further investigating the above-described mechanisms either in the existing numerical codes such as FLAMAR , and/or by developing new numerical codes, specifically in 3D.
  The study will be performed using parallel computational facilities of ISTEP, that will be largely enhanced by acquisition of new thick-node super-cluster within the ERC project. During his/her study the student will cooperate with modellers, experimentalists and geologists from ISTEP and ERC partner institutions (ISTO Orléans) and travel to a number of top research laboratories collaborating with the project (ETH-Zurich, T. Gerya, in particular) where he/she will spent a considerable time working on co-development of 3D numerical models.

  The host institution and the laboratory : ISTEP (Institute des Sciences de la Terre de Paris) belongs to the University of Pierre et Marie Curie (UPMC, Paris-6), arguably the leading and largest University in France (30000 undergraduate students, 120 laboratories, 3200 researchers and 3500 PhD students) one of top 10 European University systematically ranked first or second among the French Universities by international ranking bodies. ISTEP is one of the largest research laboratories in Earth Sciences in France. It counts more than 120 members, more than 50 of which are permanent research staff teaching Earth Sciences at the University. 6 research teams of ISTEP cover broad spectra of Earth Sciences, from sedimentary and bio-environmental sciences to lithosphere and deep processes. The Co-PI of ERC RHEOLITH E. Burov is the head of the “Lithosphere and Deep Processes” (LPP) team. LPP (12 researchers) is composed of geologists with strong petrologic and structural background, geophysicists (seismics, gravity) and specialists in numerical thermo-mechanical modelling. The group is built around common scientific problems focused on the lithosphere rheology and dynamics, with a regional accent on the Arab plate and Mediterranean region as well as the European lithosphere. At UPMC ERC RHEOLITH will involve 5 academic staffs, 3-4 PhD students, and 2 post-docs thus making an interactive research team.

  Eligibility : We are seeking for a creative individual with a solid background in numerical modelling. Substantial background in physics or mechanics and sensibility to geological and geodynamic problems is an advantage.

  Funding context : the research and the scholarship will be funded by the RHEOLITH ERC Advanced Research Grant (P.I. L. Jolivet, co-PI E. Burov)

  Application : Requests and applications including a motivation letter, CV, as well as the names and email addresses of two potential referees should be submitted as a single pdf file by email to Pr. E. Burov (evgenii.burov@upmc.fr) and Dr. S. Wolf (sylvie.wolf@upmc.fr). Deadline for application is July 15, 2012.

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