HDR de Jeroen Wackers - Vidéo en ligne

Pour la simulation numérique en hydrodynamique, le raffinement automatique de maillage est une technique qui vise à modifier, pendant un calcul, le maillage qui sert comme base à la simulation, en fonction des besoins de l'écoulement. Le maillage est le découpage du domaine de calcul qui permet la discrétisation des équations de l'écoulement. Un découpage fin fournit des résultats d'une haute précision, mais est coûteux en temps de calcul. Afin d'obtenir une efficacité maximale des simulations, il est donc pertinent de placer le découpage le plus fin uniquement aux endroits où ceci est nécessaire pour l'écoulement. Le raffinement adaptatif permet d'effectuer cette opération de façon automatique.

Pour des simulations d'écoulements complexes dans le milieu de la recherche et dans l'industrie, le raffinement de maillage est en train de devenir un outil indispensable. D'un côté, il permet de générer de façon fiable des maillages adaptés à tous les détails d'un écoulement très complexe. Et d'autre côté, il facilite les grands séries de calcul lancées dans des boucles automatisées. Par contre, lé développement de ce type de méthodes de raffinement automatique constitue un défi important, qui nécessite l'intégration avec les autres capacités du solveur fluide, un travail conséquent sur la robustesse de la méthode, ainsi que la mise en place de procédures d'utilisation fiables.

Depuis son arrivée au LHEEA en 2007, Jeroen Wackers a étudié et développé le raffinement automatique de maillage dans le contexte du solveur Navier-Stokes ISIS-CFD, développé par l'équipe METHRIC au LHEEA et valorisé en collaboration avec la société NUMECA International dans la suite logicielle FINE(TM)/Marine. Cette HDR est une réflexion sur cette pérode de travail et analyse la position sur la frontière entre recherche et application industrielle, les choix effectués pour la conception de la méthode et leurs effets sur son développement antérieur. L'étude revient finalement sur la gamme d'applications qui est rendue possible par une telle méthode de raffinement automatique, à travers l'analyse d'exemples représentatifs.