Votre mission :

Dans le cadre des deuxièmes visites décennales des réacteurs 1450 MWe (palier N4) du parc nucléaire français, des contrôles non destructifs des circuits auxiliaires ont permis d'identifier des fissures sur certaines tuyauteries des circuits d'injection de sécurité (RIS) et des circuits de refroidissement du réacteur à l'arrêt (RRA). Des programmes d'investigation ont été étendus à plusieurs réacteurs du parc français, y compris pour les autres paliers (1300 MWe et 900 MWe). Selon les expertises réalisées, les fissures correspondent à des fissures dues au phénomène de corrosion sous contraintes (CSC). Toutefois, des fissures de fatigue ont également été observées sur certaines lignes.
L'apparition du phénomène CSC nécessite la présence conjointe de trois facteurs : un milieu favorable, un matériau sensible et un niveau de contrainte de traction élevé. Ce phénomène apparaît dans la zone affectée thermo-mécaniquement des soudures entre différents tronçons de tuyauterie. Dans cette zone, le matériau est fortement écroui par l'opération de soudage. Par ailleurs, les chargements thermomécaniques spécifiques dans ces tronçons, tels que les contraintes de stratification thermique dans certaines lignes horizontales et de fluctuations thermiques locales, pourraient également contribuer à l'amorçage et la propagation des fissures de CSC et de fatigue dans ces tuyauteries auxiliaires.
Concernant les fissures de fatigue, celles-ci nécessitent la présence d'un chargement variable d'amplitudes suffisamment élevées pendant le fonctionnement du réacteur.
Dans ce contexte, l'objectif du présent stage est d'estimer, par des modèles de simulation numérique aux éléments finis, les contraintes et des déformations engendrées par les différents chargements liés au fonctionnement nominal des réacteurs, avec notamment un focus sur le phénomène de stratification thermique et sur les fluctuations de température associées aux déplacements du front de vortex.
Le stage se déroulera dans les locaux de l'IRSN à Fontenay aux Roses au sein du LMAPS avec des déplacements éventuels pour des visites techniques ou des réunions d'échanges avec les partenaires industriels et académiques.

Votre profil :

Des connaissances obligatoires en simulation numérique aux éléments finis dans le domaine de la mécanique des matériaux sont nécessaires pour mener à bien le stage. La connaissance du logiciel Cast3M sera appréciée

A propos de Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire :

L'Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire est un acteur de premier plan dans les domaines des activités nucléaires et de la radioprotection, à la fois centre de recherche et pôle d'expertise pluridisciplinaire rassemblant 1 800 personnes. L'Institut opère sous la tutelle conjointe des ministres chargés de la Défense, de l'Environnement, de l'Industrie, de la Recherche et de la Santé.