STAGE - Ingénieur.e Recherche - Design Génératif 3D en Physique des Fluides (F/H)

Au sein du département "Corporate Research & Science", vous intégrerez une équipe qui s'intéresse à la modélisation 3D et au design génératif, aux technologies de simulation physique, et à l'optimisation de formes pour des expériences interactives dans des environnements mixant le virtuel et le réel.

La caractéristique principale de ce domaine de recherche est de reposer sur la résolution de ‘Problèmes Inverses’ par Optimisation Topologique. Au lieu de dessiner manuellement de façon incrémentale les formes 3D pour ensuite les tester par la simulation ; On opère à l’envers en spécifiant seulement les objectifs physiques à atteindre pour permettre une synthèse entièrement automatique intégralement guidée par la simulation et la logique de premier ordre.

Nous pouvons citer comme domaine d’application l'ingénierie mécanique (optimiser des pièces mécaniques avec contraintes physiques fortes), l'aérodynamique et hydrodynamique (produire des conduits, fuselages ou manifolds à haute performance), la robotique (concevoir automatiquement des robots terrestres ou volants capables de réaliser des missions), l’architecture de bâtiment (optimiser la forme et structure d’un immeuble pour faciliter sa construction et sa résilience), les biens de consommation ou le mobilier.

Le sujet proposé vise à étudier l'utilisation de représentations par champs Eulériens et la Physique Différentiable par Adjoint dans un environnement de code de recherche C/C++ flexible et interactif pour la simulation de fluides, la génération et l'optimisation automatique de formes 3D. Les applications d’intérêt seraient le design d’échangeurs thermiques, de conduits et manifold de distribution ou bien de formes aéro/hydrodynamiques.

Vos missions

En particulier, les enjeux du stage seront :

• d’étudier l’état de l’art
• s’intégrer dans l’environnement de code existant pour exécuter des simulations CFD et optimisations de formes
• puis en étendre les capacités en proposant des formulations mathématiques adaptées et en implémentant leurs discrétisations.
• Les phénomènes d’intérêt pourraient être les lois de comportement et d’interaction avec les parois, les modèles de turbulence, le multi-phase ou la thermo-fluidique.

A cela s’ajoute :

• des études possibles sur la génération d’une variété de formes plutôt qu’une seule solution
• la parallélisation des calculs
• l’amélioration des solveurs numériques.

Enfin, un défi central de ces travaux sera de s’assurer que toute formulation physique maintiens une différentiabilité analytique qui est essentielle au design génératif et à l’optimisation de milliers ou millions de paramètres.