Mots-clés : Modélisation EM, programmation C/C++/Python, QT.
Responsables : Abdelrahman IJJEH (LEAT), Marylène CUEILLE (LEAT), Jean-Lou DUBARD (LEAT)
Lieu du stage : LEAT, Campus SophiaTech, Bât.Forum, 930 Route des Colles, 06903 Sophia Antipolis
Durée : 5-6 mois
Thématique(s) : CMA
Début du stage : Mars ou avril 2023
Gratification : environ 550 €/mois selon la réglementation en vigueur
Contacts : abdelrahman.ijjeh@univ-cotedazur.fr, marylene.cueille@univ-cotedazur.fr, jean-lou.dubard@univ-cotedazur.fr
Sujet, Contexte
Différents laboratoires dont le nôtre (laboratoire LEAT) ont développé des solveurs électromagnétiques (EM) au cours des dernières décennies. Ces solveurs sont généralement basés sur diverses techniques électromagnétiques computationnelles (EMC), telles que, par exemple, FDTD, FIT, TLM, MoM, FEM, etc. Le choix de la méthode se fait en fonction des domaines d’utilisation et d’applications. Normalement, les solveurs EMC sont écrits à l’aide de langages de programmation très efficaces, tels que FORTRAN, C/C++, etc. Cependant, ces solveurs manquent de convivialité lorsque des problèmes de calcul complexes sont pris en compte.
Un processus de simulation EM est généralement composé de quatre phases, comme illustré à la fig. 1. On commence par définir concrètement le problème avec tous les objets géométriques, les sources, les conditions aux limites, les propriétés des milieux EM et les données de sorties requises. La deuxième phase est la création d’un maillage discret (processus de maillage) qui représente de façon adéquate le domaine de calcul considéré. La troisième phase est la résolution de l’équation de Maxwell à l’aide d’un solveur dédié. Ce solveur lit généralement la description du problème des deux phases précédentes en tant qu’entrée et produit les sorties requises, telles que les champs EM, le diagramme de rayonnement, les courants et les tensions, le taux d’absorption spécifique (DAS), etc. Enfin, la quatrième phase est le post-traitement qui comprend la visualisation des résultats, en plus de tous les types d’analyse de données possibles qui permettent aux utilisateurs d’extraire des informations utiles. Notez que d’autres simulations physiques telles que thermique ou bio-thermique suivent une procédure similaire.
Le LEAT développe un code de calcul maison basé sur la méthode TLM pour la modélisation électromagnétique appliqué aux antennes et à la dosimétrie numérique [1]. Il offre de multiples possibilités mais n’a pas d’interface graphique limitant son accès à un nombre restreint d’utilisateur.
Au cours de ce stage, l’objectif principal sera donc de développer une interface graphique utilisant le Framework QT [2].
Développement, Objectifs
Le stagiaire accepté travaillera sur la plateforme QT (langage C/C++/Python) pour unifier les quatre phases mentionnées précédemment dans un environnement de simulation comme suit :
- FreeCAD sera utilisé pour générer des géométries.
- Des bibliothèques de génération de maillage, seront utilisées pour générer les maillages correspondants à ces géométries.
- Le fichier de maillage en plus de toutes les autres entrées sera utilisé pour alimenter le simulateur TLM.
- Certaines fonctionnalités seront développées en utilisant QT pour visualiser et post-traiter les résultats de la simulation.
Compétences et qualités requises
- Etudiant(e) motivé(e) et dynamique.
- Bonne connaissance de la programmation (C/C++ et/ou Python).
- La connaissance du Framework QT est très appréciée.
- Des connaissances générales en mathématiques et en électromagnétisme sont appréciées.
- Facilité d’intégration dans une équipe.
Références
- Abdelrahman Ijjeh, Jean-Lou Dubard, Marylène Cueille, Oualid Makhlouf, Michel Ney, et al.. Solveur TLM multi-physique pour applications en dosimétrie. 6ième Journées d’études » Electromagnetisme et guerre Electronique », Nov 2017, Toulouse, France. pp.1. ⟨hal-01743239⟩
- https://www.qt.io/
- https://www.freecadweb.org/index.php