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Physique et technologie des accélérateurs
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Posséder une compétence forte et une activité soutenue dans le domaine de la simulation numérique est
primordial : c’est la garantie d’être en capacité de traiter et résoudre efficacement les différentes problématiques
où modélisation et simulation sont requises (dynamique du faisceau en particulier) et c’est aussi la
mission d’une Division Accélérateurs, qui se veut visible dans le domaine, que de faire progresser par ce
biais le champ des connaissances fondamentales en matière d’accélérateurs. De plus, c’est un domaine à
très fort potentiel de valorisation car une partie des demandes des industriels porte sur le développement
d’outils de modélisation de nouvelles générations d’instruments et de simulation des phénomènes susceptibles
de limiter leurs performances.
6.1 État des lieux
Figure 12 : Conception d'une cavité élliptique
supraconductrice.
Les logiciels de simulation numérique utilisés au sein de la Division
Accélérateurs permettent de répondre à un large éventail de problématiques
rencontrées dans nos activités. La modélisation fait
appel à une maîtrise du code de calculs associée à une bonne
connaissance des phénomènes physiques mis en jeu. L’expertise
nécessaire pour mener à bien certaines simulations fait de cette
discipline une spécialité. C’est la raison pour laquelle l’utilisation
de certains logiciels reste à l’heure actuelle du ressort d’une
seule ou de quelques personnes de la Division, notamment dans
le domaine de la mécanique des fluides et de l’électromagnétisme.
Les compétences en modélisation portent sur la mécanique
(statique linéaire et non-linéaire, dynamique, cinématique et thermomécanique),
thermique (conduction linéaire, non linéaire, stationnaire
et transitoire, convection et rayonnement), mécanique
des fluides (incompressible et faiblement compressible) et enfin électromagnétisme et électromécanique.
De même, les compétences en conception recouvrent un large panel de domaines : les technologies du
vide, des basses températures (cryogénie), des hautes températures (2200°C), des hautes tensions…. Ces
compétences techniques sont complétées par le savoir-faire sur les procédures d'assurance qualité, les spécifications
techniques et normalisation (CODAP), les outils de gestion de projet (MS Project), ainsi que les
outils de gestion de données (Smarteam, EDMS).
6.2 Prospectives : outils et compétences
”LA MODÉLISATION FAIT
APPEL À UNE MAÎTRISE
DU CODE DE CALCULS
ASSOCIÉE À UNE BONNE
CONNAISSANCE DES
PHÉNOMÈNES PHYSIQUES
MIS EN JEU.“
Une investigation a été menée par L’IN2P3 au cours de l’année 2010 sur un nouvel outil de calculs commun
à l’ensemble des laboratoires de l’Institut. Suite aux tests de logiciels réalisés dans ce contexte, le
bureau d'études s'est doté d’Abaqus en partenariat avec d'autres laboratoires pour répondre aux besoins
de calculs mécaniques et thermiques. Depuis son acquisition, cet outil a suscité un intérêt important pour les
opportunités de modélisation qu'il offre et révélé un réel besoin de calculs pour mener à bien des études
plus approfondies, plus évolutives et permettre ainsi l'optimisation des systèmes en phase de conception.
L’expérience montre néanmoins que la Division peut être contrainte dans ses futures collaborations à devoir