Le bâtiment réacteur représente la troisième barrière de confinement dans les centrales nucléaires. Il a pour rôle de protéger l’environnement en cas d’accident nucléaire en limitant les rejets vers l’extérieur. Sa fonction est donc étroitement liée à son étanchéité qu’il doit conserver durant toute sa durée de fonctionnement. Classiquement, l’estimation du taux de fuite s’appuie sur une bonne connaissance de l’état hydrique et des potentiels désordres mécaniques, associés à des lois de transfert (comme la perméabilité) dans une démarche de simulation chaînée (thermo-)hygro-mécanique. Si le comportement mécanique de la structure est aujourd’hui globalement maîtrisé par le recours à des outils de simulation avancés, des progrès restent nécessaires pour améliorer la compréhension et la quantification des écoulements. C’est particulièrement le cas en présence d’hétérogénéités (fissures, nid de cailloux, reprise, armatures, câbles, etc.) qui représentent autant de situations pouvant perturber localement la perméabilité.
C’est dans ce cadre que se place le sujet de stage proposé. Il s’agira de développer une première approche numérique pour la simulation des écoulements d’air dans le béton en présence d’hétérogénéités Le principal verrou concerne la représentation numérique de l’hétérogénéité (représentation explicite, homogénéisée…) et l’applicabilité des lois de type endommagement – perméabilité actuellement disponibles. Des cas tests de complexité croissante seront envisagés pour construire la méthodologie de simulation.
Les outils seront développés dans le code élément fini Cast3M, pour lequel une formation pourra être envisagée. Une appétence pour l’outil numérique est donc nécessaire ainsi que des connaissances en mécanique et méthode des éléments finis.
Ce stage est proposé en préparation d’une thèse qui pourra débuter en octobre 2025. Le stagiaire retenu devra donc témoigner d’un intérêt pour le monde de la recherche.