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Accueil > FORUM TERATEC > Programme > Atelier 4
Simulation haute performance des matériaux: nouveaux matériaux, usage et tenue en fonction
Présidé par Gilles ZERAH, CEA
Les matériaux jouent un rôle critique dans de nombreux secteurs économiques. Disposer du matériau adéquat, possédant les propriétés voulues, offrant une bonne tenue en fonction et au vieillissement s'avère souvent indispensable à la réalisation de nombreux projets industriels. La simulation numérique est maintenant présente dans l'ensemble des processus industriels, et la simulation des matériaux accompagne naturellement ce mouvement. Ceci dans plusieurs directions:
- la conception, l'optimisation, ou la découverte par simulation de nouveaux matériaux
- le calcul "on line" du comportement des matériaux lorsque celui-ci ne peut-être décrit par des lois simples
- la prédiction ou la simulation de l'évolution des propriétés des matériaux au cours du temps.
De par les nombreux degrés de liberté que leur description implique (quantique, atomes, molécules, surfaces, impuretés de toute nature) les matériaux sont très consommateurs de puissance machine. Dans ce sens, l'adaptation des codes aux nouvelles générations de machines (exascale) constitue un des défis pour le futur.
 Du matériaux à la structure, quelques méthodes récentes de simulation
Frederic FEYEL, Responsable du pôle Modélisation & Simulation, SAFRAN
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| HPC et modélisation multi-échelle des matériaux de structure des centrales nucléaires
Christophe DOMAIN, Engineer, EDF R&D
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| Modélisation par dynamique moléculaire de supercondensateurs à haute densité d'énergie
Matthieu SALANNE, Maître de conférences, UNIVERSITE PIERRE ET MARIE CURIE
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| Hydrogen in materials studied by High Performance Computing
Gregory GENESTE, CEA
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| Decoherence and electron transfers within proteins: are quantum effects relevant for biology ? Aurélien DE LA LANDE, Chargé de Recherche CNRS, UNIVERSITE PARIS SUD
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© TERATEC 2014 |
La simulation des propriétés des matériaux a été totalement transformée par le calcul haute performance, auquel elle se prête particulièrement bien. Elle a été transformée d’une part dans le sens d’une meilleure maîtrise de la complexité, les propriétés intéressantes résultant généralement de l’interaction de plusieurs effets à plusieurs échelles, de l’échelle atomique aux échelles macroscopiques, du nanomètre au millimètre. Elle a aussi été transformée dans la description même de ces interactions, tout particulièrement à l’échelle atomique, qui est la clé d’une modélisation prédictive des matériaux. Ainsi, la simulation prédictive des propriétés des matériaux est-elle devenue un enjeu industriel de première importance, tant dans le domaine de la simulation du comportement des systèmes que dans la réalisation “in silico” de nouvelles molécules ou assemblages répondant à des besoins spécifiques.
Cet atelier a fait un point sur l’état de l’art dans deux domaines industriels qui sont particulièrement concernés par ce type de simulation: la mécanique (Michelin) et la chimie (Unilever). Par ailleurs, des simulations réalisées sur le calculateur Tera100 du CEA ont été présentées afin de montrer les possibilités offertes par le HPC dans ces conditions extrêmes. Enfin, les chercheurs européens ont constitué depuis de nombreuses années un réseau (le CECAM) permettant de confronter en permanence nouvelles idées et avancées. C’est une des raisons de son dynamisme particulier.; Son Directeur nous l'a présenté.
