Time-accurate anisotropic mesh adaptation for three-dimensional moving mesh problems

Résumé : Les simulations dépendant du temps sont toujours un challenge dans l'industrie, notamment à cause des problèmes posés par les géométries mobiles en termes de CPU et de précision. Cette thèse présente des contributions à certains aspects des simulations en géométrie mobile. Un algorithme de bouger de maillage fondé sur une déformation de maillage sur un grand pas de temps et des changements de connectivité (swaps) est étudié. Une méthode d'élasticité et une méthode d'interpolation directe sont comparées en 3D, démontrant l'efficacité de l'algorithme. Cet algorithme est couplé à un solver ALE, dont les schémas et l'implémentation en 3D sont décrits en détail. Une interpolation linéaire est utilisée pou traiter les swaps. Des cas de validation montrent que les swaps n'influent pas notablement sur la précision de la solution. Plusieurs examples complexes en 3D démontrent la puissance de cette approche, pour des mouvement imposés ou pour des problèmes d'Interaction Fluide-Structure. L'adaptation de maillage anisotrope a démontré son efficacité pour améliorer la précision des calculs stationnaires pour un coût raisonnable. On considère l'extension de ces méthodes aux problèmes instationnaires, en mettant à jour l'algorithme de point fixe précédent grâce à une ananlyse de l'erreur espace-temps fondée sur le modèle de maillage continu. Une parallélisation efficace permet de réaliser des simulations adaptatives instationnaires avec une précision inégalée. Cet algorithme est étendu au cas des géométries mobiles en corrigeant la métrique optimale instationnaire. Finalement, plusieurs exemples 3D de simulations adaptatives en géométries mobiles démontrent l'efficacité de l'approche.
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Thèse
General Mathematics [math.GM]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2015. English. 〈NNT : 2015PA066476〉
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Soumis le : mardi 29 mars 2016 - 14:23:10
Dernière modification le : vendredi 31 août 2018 - 09:06:02
Document(s) archivé(s) le : lundi 14 novembre 2016 - 08:05:49

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Nicolas Barral. Time-accurate anisotropic mesh adaptation for three-dimensional moving mesh problems. General Mathematics [math.GM]. Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2015. English. 〈NNT : 2015PA066476〉. 〈tel-01284113v2〉

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