(ex- GDR 3532, 2012-2020)
Ecole d’été “Modélisation des Matériaux”
Istres 15-19 Juillet 2019
OBJECTIFS :
La modélisation des matériaux réalistes est par essence multi-échelle, ce qui nécessite d’avoir sinon une expertise, du moins une connaissance suffisamment critique, des méthodes usuellement employées aux diverses échelles (de l’échelle de l’atome à celle des milieux continus), ainsi que des façons de coupler/mailler ces échelles entre elles (remontée d’erreur, mécanismes effectifs). L’objectif de l’école est la formation de toute une communauté à cette méthodologie, qui peut servir de pivot entre les approches microscopiques et les approches de type « milieux continus » utilisées par les technologues qui reposent sur des modèles comportementaux, et qui nécessite l’acquisition d’une culture spécifique et l’apprentissage de toute une série d’outils et méthodes qui sont en général l’apanage de différentes communautés spécialisées et séparées.
Il s’agit donc de former des véritables « spécialistes » (même si le vocable peut sembler inadapté à décrire une expertise basée sur la maîtrise critique d’un ensemble de spécialités) de la modélisation multi-échelle, qui maîtrisent au moins les concepts et si possible une partie des outils spécifiques à chaque échelle, et qui soient conscients de ce que représente un changement d’échelle. Les participants à cette école devraient être, à l’issue de celle-ci, capables non seulement de mettre en œuvre une description des systèmes à l'échelle atomique, mais aussi de discuter avec les développeurs de méthodes et de codes aux échelles mésoscopique et macroscopique, d'identifier les paramètres pertinents pour ces derniers et de les raccorder, et de faire communiquer entre eux (couplage ou chaînage) les différents modules relatifs à des domaines spatiaux temporels ou thématiques différents, en portant une attention particulière à la quantification et la propagation d’erreurs/incertitudes globales liées aux paramètres d’entrée, aux modèles utilisés, à l’implémentation numérique ou à la précision des données de référence. Un accent particulier sera ainsi porté sur l’apprentissage de méthodes mathématiques (probabilités) poussées et modernes, peu répandues jusqu’ici dans le milieu de la modélisation des matériaux, et pourtant essentielles à la mise en œuvre de méthodes multi-échelles et multi-physiques. C’est l’apprentissage de tout ce corpus de méthodes qui sera au cœur des enseignements délivrés, qui feront intervenir non seulement des théoriciens de physique et chimie fondamentales, mais aussi des mathématiciens et des développeurs de codes industriels
D’un point de vue plus stratégique, l’objectifs de l’école est de participer, via leur formation, à l’émergence et au développement d’une communauté de modélisateurs capables d’étudier des matériaux réalistes, donc complexes, et ce aux diverses échelles des processus (structure, propriétés) mis en jeu de leur élaboration à leur utilisation. Il s’agit de pouvoir ainsi modéliser (comprendre, simuler, prédire) le comportement de matériaux à fort aspect sociétal, parmi lesquels les matériaux pour l’énergie (renouvelable, nucléaire) et pour la microélectronique occupent une place singulière, tant en raison de leur aspect stratégique que de leur complexité qui requiert des approches telles que celles qui seront enseignées dans cette école. Par ailleurs, cette école doit permettre par essence de faire se rencontrer d’une part des acteurs de recherche fondamentale (physiciens, chimistes, mathématiciens) et des acteurs, souvent industriels, d’une recherche plus applicative. De cette rencontre doit naître la constitution d’un langage commun, d’une meilleure connaissance des problématiques, des questions, méthodes et outils existants d’une part et des interlocuteurs les plus pertinents dans ces domaines. La vision globale proposée par cette école (de l’atome aux codes industriels) devrait faciliter le transfert des connaissances thésaurisées par la recherche amont vers le monde de l’industrie, et en retour faire peser les enjeux de ce dernier sur la définition des programmes de recherche fondamentale.
PUBLIC CONCERNÉ :
Le public concerné est constitué en priorité des doctorants et post-doctorants, chercheurs (CNRS ou EPIC : IRSN, CEA, ONERA, …) et enseignants-chercheurs, et secondairement des ingénieurs qui utilisent ou développent des codes dits « industriels » (ST Gobain, EDF, AREVA, STMicroelectronics, IFPEN, SOLVAY, …) et qui rechercheraient à la fois une formation de type fondamentale pour mieux en appréhender les principes et limitations, et des contacts avec le premier milieu ciblé pour développer un interface avec la recherche fondamentale.
MODALITÉS PRATIQUES :
Les cours et ateliers se dérouleront au Centre de Conférence dit Espace 233, que la mairie d’Istres met à notre disposition, espace doté d’un grand auditorium, de salles de travail spacieuses et d’un hall d’accueil pouvant héberger des posters. Ce centre est mitoyen à la résidence de vacances « Les Heures Claires » (2 Chemin de la Combe aux Fées 13800 ISTRES), qui dispose de 19 bungalows pouvant héberger chacun trois personnes. C'est dans cette résidence que seront logés tous les participants et que seront pris les repas. Ce lieu présente l’avantage de réunir tous les participants à la fois pour l’hébergement et les salles de travail permettant des échanges continus tout au long de la durée de l’école. C’est un lieu facilement accessible, convivial et qui se situe dans un cadre agréable propre à favoriser des discussions informelles autour d’activités sportives ou culturelles.