Méthodes numériques avancées pour les métamatériaux multi-physiques

Ce projet est réalisé au sein de l'équipe de recherche I4S (Inference for Structures), une équipe commune entre Inria et l'Université Gustave Eiffel. 

Inria est l’Institut National de Recherche en Sciences et Technologies du Numérique. Ce Centre d'excellence scientifique, responsable de l'Agence Française des Programmes Numériques et en première ligne de la transformation numérique en France. La recherche en informatique, mathématiques, intelligence artificielle (AI), le développement logiciel, l’innovation dans les disciplines à fort impact technologique et le risque entrepreneurial (DeepTech) constituent l’ADN de l’institut. Inria est en 16^ème place du classement mondial ‘AI Research’ et est le 1^er institut européen de recherche exploratoire en sciences du numérique.

Université Gustave Eiffel est une université expérimentale française, multi-campus, spécialisée dans l'étude des villes et des processus d'urbanisation. Elle s'engage à promouvoir l'excellence académique, à faire progresser la recherche de pointe et à stimuler l'innovation, tout en encourageant la collaboration interdisciplinaire et les partenariats avec les acteurs industriels et la société civile. Leader national dans le domaine du développement urbain durable, elle représente un quart de la recherche française dans ce domaine. L'université offre des plateformes expérimentales uniques et mobilise de nouvelles énergies pour relever les défis de la ville de demain, notamment en matière de transitions économiques, environnementales, énergétiques et sociétales. 

Ce stage offre l'opportunité de contribuer à une Action Exploratoire Inria à caractère pionnier, située à l’intersection entre les sciences fondamentales et des applications technologiques. Vous travaillerez avec une équipe jeune et dynamique de chercheurs à plein temps pour repousser les limites de la conception de métamatériaux. 

Les métamatériaux représentent une nouvelle classe de structures conçues pour exhiber des propriétés inaccessibles aux matériaux naturels. En exploitant des conceptions sub-longueur d’onde complexes, ces matériaux ont permis des avancées dans divers domaines, notamment le contrôle des ondes et l’efficacité énergétique. Les métamatériaux acoustiques, en particulier, suscitent un fort intérêt pour leur potentiel en atténuation sonore, isolation vibratoire et technologies avancées de réduction de bruit. De même, les métamatériaux sismiques offrent des perspectives prometteuses pour protéger les structures contre les ondes sismiques destructrices, ouvrant la voie à des applications de pointe en génie civil. 

Un moteur clé de ces avancées réside dans l’exploration des phénomènes de couplage multiphysique, où les interactions entre différents domaines physiques (par exemple, acoustique, élastique, thermique et fluide) donnent lieu à des comportements sans précédent. Des phénomènes tels que les non-linéarités, les mécanismes de résonance locale et les interactions fluide-structure permettent le développement de métamatériaux hautement ajustables. Ces caractéristiques innovantes ouvrent la voie à une large gamme d’applications, incluant la récupération d'énergie, l'imagerie médicale et la surveillance de la santé structurelle. En explorant les interactions entre les bandes interdites, les non-linéarités et le couplage fluide-structure, le projet vise à établir un cadre de conception polyvalent avec des applications dans des domaines tels que la manipulation des ondes, le contrôle du bruit et la protection sismique.  Notre groupe développe certaines des méthodes de simulation des ondes parmi les plus performantes au monde, appliquées aux structures périodiques dans des conditions multiphysiques et non linéaires. Ce stage offre ainsi une opportunité unique de participer à des recherches de pointe sous la supervision du Dr Droz et du Dr Noël. 

Le candidat sélectionné sera formé aux méthodes de modélisation périodique, assimilera la littérature sur la mécanique des ondes et les phénomènes de diffusion, et explorera les interactions entre les ondes élastiques et les sous-systèmes non-linéaires. Dans le cadre de cette Action Exploratoire Inria, ce stage en mécanique numérique des ondes est conçu comme un tremplin vers une thèse de doctorat. 

• Vous êtes étudiant en dernière année dans une grande école d’ingénieur ou en Master 2,
• Vous avez reçu une solide formation initiale en mathématiques appliquées, puis en calcul et simulation pour la physique (matériaux, acoustique, structures, ...).
• Vous avez une bonne maîtrise de la programmation scientifique (ex. Matlab, Julia, Python, ou language équivalent).
• Vous avez de solides bases en Anglais,
• Vous êtes autonome, curieux et avez un goût prononcé pour la résolution de problèmes.