Analysis of a discrete element method and coupling with a compressible fluid flow method

Résumé : Dans cette thèse, nous avons étudié la simulation numérique des phénomènes d'interaction fluide-structure entre un fluide compressible et une structure déformable. En particulier, nous nous sommes intéressés au couplage par une approche partitionnée entre une méthode de Volumes Finis pour résoudre les équations de la mécanique des fluides compressibles et une méthode d'Eléments discrets pour le solide, capable de prendre en compte la fissuration. La revue des méthodes existantes de domaines fictifs ainsi que des algorithmes partitionnés couramment utilisés pour le couplage conduit à choisir une méthode de frontières immergées conservative et un schéma de couplage explicite. Il est établi que la méthode d'Eléments Discrets utilisée permet de retrouver le comportement macroscopique du matériau et que le schéma symplectique employé assure la préservation de l'énergie du solide. Puis nous avons développé un algorithme de couplage explicite entre un fluide compressible non-visqueux et un solide indéformable. Nous avons montré des propriétés de conservation exacte de masse, de quantité de mouvement et d'énergie du système ainsi que de consistance du schéma de couplage. Cet algorithme a été étendu au couplage avec un solide déformable, sous la forme d'un schéma semi-implicite. Cette méthode a été appliquée à l'étude de problèmes d'écoulements non-visqueux autour de structures mobiles : les comparaisons avec des résultats numériques et expérimentaux existants démontrent la très bonne précision de notre méthode
Type de document :
Thèse
General Mathematics [math.GM]. Université Paris-Est, 2011. English. <NNT : 2011PEST1039>


https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00672342
Contributeur : Abes Star <>
Soumis le : mardi 21 février 2012 - 10:02:19
Dernière modification le : dimanche 17 janvier 2016 - 01:03:10
Document(s) archivé(s) le : vendredi 23 novembre 2012 - 14:15:11

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  • HAL Id : pastel-00672342, version 1

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Laurent Monasse. Analysis of a discrete element method and coupling with a compressible fluid flow method. General Mathematics [math.GM]. Université Paris-Est, 2011. English. <NNT : 2011PEST1039>. <pastel-00672342>

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