GDR CNRS 3532 MODMAT
2012-2020


Ecole d’été “Modélisation des Matériaux”

Istres 15-19 Juillet 2019

OBJECTIFS

Le but de cette école est de donner les outils nécessaires à des chercheurs théoriciens dont le dénominateur commun est de modéliser des matériaux réalistes, i.e. dans des conditions proches des observations expérimentales, voire des conditions et des propriétés d’usage (applications). Dans ce contexte, le programme envisagé fera le tour des méthodes numériques issues des différentes approches à l'échelle atomique, en portant un intérêt particulier à la nécessité de croiser différentes méthodes mêlant structure électronique (DFT, Liaisons Fortes) et physique statistique (Monte Carlo, Dynamique moléculaire), et à la problématique du changement d'échelle. Il fera aussi la part belle aux méthodes mathématiques probabilistes de quantification des incertitudes dans les codes numériques faisant intervenir un très grand nombre de variables ou de paramètres.

Les contours et le contenu de l’école obéiront à un principe du type « quelle méthode pour quel matériau et quel phénomène ou mécanisme ». Il faudra donc décliner les différents types de méthodes à la fois par classe de matériau (métallique, covalent, ionique) et de mécanisme (transport, défauts ponctuels et étendus, germination/croissance, plasticité), puis montrer comment les faire communiquer entre elles aux différentes échelles (couplage ou chaînage) et en quantifier les incertitudes. Le format adopté est celui d’une série de cours de base sur les différentes méthodes (atomistiques, physique statistique, méthodes hors équilibre, méthodes continues, méthodes d’évaluation d’incertitude) qui seront complétés par des ateliers d’application déclinés par type de matériau et/ou de phénomènes spécifiques. Ces ateliers nécessiteront de mettre en place et d’accompagner des groupes de travail qui auront à mener à bien sur la durée de la semaine un projet global, allant de la définition d’un protocole méthodologique (cahier des charges), jusqu’à sa mise en équation au moins partielle puis, au moins sous forme algorithmique, à leur résolution numérique via le passage à l’écriture et/ou l’utilisation de codes numériques adaptés (des ordinateurs en réseau seront mis dans ce but à la disposition de ces ateliers). Le but est que chaque participant(e) soit en mesure, à la fin de l’école, de maîtriser concrètement l’ensemble des étapes d’une approche multi-échelle de la modélisation, et de pouvoir les mettre en pratique.

Les plans détaillés des cours, ainsi que les présentations POWERPOINT seront disponibles, en accès sécurisé, sur le site web du GDR, et éventuellement distribué sur clef USB à chaque participant ainsi que le programme détaillé comprenant les travaux pratiques et les ateliers, et la liste des participants.

PROGRAMME

Dimanche 14 Juillet
  • 18h00-20h00 : Accueil à la résidence « Les Heures Claires » (2 Chemin de la Combe aux Fées ISTRES )
  • 20h00-22h00 : repas
Lundi 15 Juillet
  • 08h00-10h00 : Structure électronique des matériaux (acte 1)
                  François DUCASTELLE (LEM ONERA Châtillon)
  • 10h30-12h30 : Méthodes thermodynamiques à l'équilibre
                  Nicolas COMBE (CEMES Toulouse)
  • 14h00-15h00 : Méthodologie multi-échelle: codes pour le nucléaire
                  Fabienne RIBEIRO (IRSN Cadarache)
  • 15h00-19h00 :
    Atelier 1 : Potentiels interatomiques... jusqu'où aller dans le côté obscur ?
                  Céline VARVENNE (CINaM Marseille), Hakim AMARA (LEM ONERA Châtillon)
    Atelier 2 : Méthodes Eléments Finis avec COMSOL: couplages électriques, thermiques, mécaniques
                  Guillaume HUIN (COMSOL Grenoble)
    Atelier 3 : Méthodes de régression linéaire pour l'obtention de potentiels d'interaction
                  Julien LAM (Université de Bruxelles)
    Atelier 4 : Modélisation des matériaux amorphes
                  Tristan ALBARET (ILM Lyon)
Mardi 16 Juillet
  • 08h00-10h00 : Structure électronique des matériaux (acte 2)
                  François DUCASTELLE (LEM ONERA Châtillon)
  • 10h30-12h30 : Méthodes cinétiques atomistiques
                  Normand MOUSSEAU (Université de Montréal)
  • 14h00-15h00 : Structure électronique des matériaux (acte 3)
                  François DUCASTELLE (LEM ONERA Châtillon)
  • 15h00-19h00 :
    Atelier 1 : Potentiels interatomiques... jusqu'où aller dans le côté obscur ?
                  Céline VARVENNE (CINaM Marseille), Hakim AMARA (LEM ONERA Châtillon)
    Atelier 2 : Méthodes Eléments Finis avc COMSOL : couplages électriques, thermiques, mécaniques
                  Guillaume HUIN (COMSOL Grenoble)
    Atelier 3 : Méthodes de régression linéaire pour l'obtention de potentiels d'interaction
                  Julien LAM (Université de Bruxelles)
    Atelier 4 : Modélisation des matériaux amorphes
                  Tristan ALBARET (ILM Lyon)
Mercredi 17 Juillet
  • 08h00-10h00 : Méthodes dynamiques (phonons)
                  François BOTTIN (CEA Arpajon)
  • 10h30-12h30 : Méthodes de transport
                  Samy MERABIA (ILM Lyon)
  • 14h00-19h00 : Sortie aux Baux de Provence
  • 20h00-23h00 : Dîner Guinguette : Le Pointu, plage de la Romaniquette
Jeudi 18 Juillet
  • 08h00-10h00 : Lois de comportement aux petites échelles en élasticité/plasticité
                  Anne TANGUY(INSA Lyon)
  • 10h30-12h30 : Méthodes continues
                  Benoît APPOLAIRE (IJL Nancy)
  • 14h00-15h00 : Méthodologie multi-échelle: codes pour la micro-électronique
                  Anne HEMERYCK (LAAS Toulouse))
  • 15h00-19h00 : Ateliers: restitutions
                  les participants
  • 20h30-22h30 : Table ronde: science et citoyenneté
Vendredi 19 Juillet
  • 08h00-10h00 : Intelligence artificielle (machine learning)
                  Albert BARTOK (Rutherford Laboratory Harwell)
  • 10h30-12h30 : Méthodes statistiques pour la quantification/propagation d'incertitudes dans les matériaux
                  Guillaume PERRIN (CEA)