Дисертації з теми "Mécanique non linéaire – Simulation par ordinateur"
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Hamlili, Hassane. "Simulation de problèmes de la mécanique non linéaire du solide par éléments finis sur micro-ordinateur." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1990. http://www.theses.fr/1990INPL045N.
Анотація:
Actuellement, la simulation numérique connait un essor sans précédent dans les sciences de l'ingénieur et en particulier en mécanique des structures. Ce travail a pour finalité le développement sur micro-ordinateur d'un outil de simulation et d'aide au dimensionnement et à la conception des structures bidimensionnelles en comportement non linéaire (élasto-plasticité, élasto-visco-plasticité et endommagement). La démarche poursuivie au cours de ce travail repose sur les étapes suivantes: 1) étude détaillée des diverses formulations proposées dans la littérature; 2) mise en oeuvre des algorithmes permettant un meilleur compromis entre la précision et la rapidité; 3) validation du code au cours du développement sur des exemples de complexité croissante; 4) comparaison de nos résultats avec ceux d'autres codes. Le cas particulier de contrainte plane a jouit d'une étude détaillée afin d'assurer la compatibilité entre l'algorithme d'intégration de la loi de comportement et l'algorithme d'intégration de l'équation cinématique découlant de la condition 033=0
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Negrello, Camille. "Méthodes fortement parallèles pour la simulation numérique en mécanique non linéaire des structures." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLN049/document.
Анотація:
Cette thèse vise à contribuer à l'adoption du virtual testing, pratique industrielle encore embryonnaire qui consistera à optimiser et certifier par la simulation numérique le dimensionnement de pièces industrielles critiques. Le virtual testing permettra des économies colossales dans la conception des pièces mécaniques et un plus grand respect de l'environnement grâce à des designs optimisés. Afin d'atteindre un tel objectif, de nouvelles méthodes de calcul doivent être mises en place, plus sûres, plus respectueuses des architectures matérielles, plus rapides, compatibles avec les contraintes temporelles de l'ingénierie. Nous nous intéressons à la résolution parallèle de problèmes non linéaires de grande taille par des méthodes de décomposition de domaine. Notre objectif est d'atteindre une approximation de la solution exacte en minimisant les communications entre les sous-domaines. Pour cela nous souhaitons maximiser les calculs réalisés indépendamment par sous-domaine à l'aide d'approches de relocalisation non linéaire, contrôler les critères de convergence des solveurs imbriqués de manière à éviter la sur-résolution et les divergences, améliorer la construction de conditions d'interface mixtes, et non linéariser l'étape de préconditionnement du solveur. L'objectif à terme étant de traiter des problèmes de complexité industrielle, la robustesse des méthodes sera un souci constant. De manière classique, les problèmes non linéaires sont résolus en construisant une suite de systèmes linéaires qui peuvent être résolus en parallèle à l'aide de méthodes itératives, telles que les solveurs de Krylov. Nous souhaitons remettre en question cette procédure usuelle en essayant de construire une suite de petits systèmes non linéaires indépendants à résoudre en parallèle. Une telle technique implique l'utilisation de solveurs itératifs imbriqués dont les critères de convergence doivent être syntonisés dynamiquement de manière à éviter à la fois la sur-résolution et la perte de convergence. La robustesse de la méthode pourra notamment être assurée par l'emploi de conditions d'interface mixtes bien construites et de préconditionneurs bien choisisThis thesis is aimed to contribute to the adoption of virtual testing, an industrial practice still embryonic which consists in optimizing and certifying by numerical simulations the dimensioning of critical industrial structures. The virtual testing will allow colossal savings in the design of mechanical parts and a greater respect for the environment, thanks to optimized designs. In order to achieve this goal, new calculation methods must be implemented, satisfying more requirements concerning safety, respect for hardware architectures, fastness, and compatibility with the time constraints of engineering.We are interested in the parallel resolution of large nonlinear problems by domain decomposition methods. Our goal is to approximate the exact solution by minimizing communication between subdomains. In order to do this, we want to maximize the computations performed independently by subdomain, using nonlinear relocation approaches. We also try to control the convergence criteria of the nested solvers in order to avoid over-resolution and divergences, to improve the construction of conditions Of mixed interface, and non-linearizing the preconditioning step of the solver. The ultimate objective being to deal with problems of industrial complexity, the robustness of the methods we develop will be a constant concern.Conventionally, non-linear problems are solved by constructing a sequence of linear systems that can be solved in parallel using iterative methods, such as Krylov solvers. We wish to question this usual procedure by trying to construct a sequence of small independent nonlinear systems to be solved in parallel. Such a technique involves the use of interleaved iterative solvers, whose convergence criteria must be dynamically tuned in order to avoid both over-resolution and loss of convergence. The robustness of the method can be ensured in particular by the use of well-constructed mixed interface conditions and well-chosen preconditioners
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Fouial, Karim. "Nouvelle méthode d'interprétation des mesures des contraintes par surcarottage adaptée aux roches à comportement non linéaire ou fracturées." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1997. http://www.theses.fr/1997INPL109N.
Анотація:
La détermination de l'état des contraintes initiales dans un massif rocheux est l'un des problèmes importants et complexes de la géotechnique. La mesure des contraintes par surcarottage est une des méthodes les plus utilisées. Elle est bien adaptée aux roches réputées dures et saines. Mais appliquée à des roches ayant un comportement partiellement élastique, elle se heurte à de nombreuses difficultés parmi lesquelles on peut citer le comportement non élastique de la roche, la présence des fractures naturelles ou celles induites par l'opération de surcarottage. Ces particularités ne permettent pas d'obtenir des mesures de déformation correctes et interprétables en termes de contraintes. Pour y parvenir, on a développé une nouvelle méthode en exploitant les déformations enregistrées au début du surcarottage alors que la méthode classique permet de traiter uniquement la fin des enregistrements correspondant à la détente complète. Dans ce mémoire une synthèse à été faite sur les principales méthodes de détermination des contraintes, dont nous avons présenté les principes, les atouts et les limites. L’accent a été mis sur la méthode de surcarottage : nous avons décrit la méthode classique d'interprétation et tenté de clarifier les facteurs limitant son application. Pour contourner ces restrictions, nous avons proposé une nouvelle méthode d'interprétation, elle est basée sur l'exploitation des déformations transitoires. Cela nécessite la détermination des matrices des coefficients d'influence propre à chaque pas de surcarottage à l'aide de la simulation numérique tridimensionnelle. Avant la mise en œuvre de cette méthodologie, nous avons effectue une étude paramétrique par simulation numérique bidimensionnelle de l'essai afin d'évaluer l'influence des principaux paramètres intervenant dans l'essai sur les déformations transitoires. Pour la validation de cette méthodologie, nous avons effectué des vérifications sur les outils utilisés. Ensuite nous avons présenté les résultats de son application sur deux cas réels. Enfin, pour pouvoir utiliser cette nouvelle méthodologie de manière opérationnelle sans obligation de recourir aux calculs numériques très lourds, nous avons élaboré une base de données permettant une interprétation rapide des mesures effectuées in situ.
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Sauvage, Renaud. "Étude des effets de compressibilité à grands nombres de mach par simulation numérique directe d'une couche cisaillée." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT053H.
Анотація:
La simulation numérique directe est mise en oeuvre pour dégager les effets de compressibilité qui se manifestent dans les écoulements à grandes vitesses. La configuration de zone de mélange où ces phénomènes apparaissent et qui ne sont que partiellement expliqués, est retenue. La première phase consiste en la parallélisation et l'optimisation du code, ainsi qu'en l'implantation de conditions aux limites et à leur validation. Un code de stabilité linéaire non visqueuse est développé afin de générer le champ de perturbations initiales à l'aide des modes les plus instables. Après la mise en place de l'outil numérique, les nombres de Mach convectifs 0. 4, 0. 8, 1. 2 et 1. 6 sont traités. Les résultats ont permis de détailler la transition dont les mécanismes sont très différents à faibles et à forts nombres de Mach. L'apparition de chocs locaux de faible intensité dans les cas supersoniques a pu être également mise en évidence. Le traitement statistique et les bilans énergétiques de l'écoulement turbulent ont permis de dégager les termes prépondérants qui sont responsables des effets de compressibilité. A l'issue de ce travail, une base de donńées existe et peut être utilisée à l'amélioration des modèles de turbulence compressible.
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Saad, Roy. "Sur une approche à objets généralisée pour la mécanique non linéaire." Thesis, Aix-Marseille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX10137/document.
Анотація:
Les problèmes qui se posent aujourd'hui en mécanique numérique et domaines connexes sont complexes, et impliquent de plus en plus souvent plusieurs physiques à différentes échelles de temps et d’espace. Leur traitement numérique est en général long et difficile, d’où l’intérêt d’avoir accès à des méthodes et outils facilitant l’intégration de nouveaux modèles physiques dans des outils de simulation. Ce travail se pose dans la problématique du développement de codes de calcul numérique. L’approche proposée couvre la démarche de développement du modèle numérique depuis la formulation variationnelle jusqu’à l’outil de simulation. L’approche est appliquée à la méthode des éléments finis. Nous avons développé des concepts génériques afin d’automatiser la méthode des éléments finis. Nous nous sommes appuyés sur l'analyse tensorielle dans le contexte de la méthode des éléments finis. Le formalisme mathématique est basé sur l’algèbre tensorielle appliquée à la description de la discrétisation des formes variationnelles. Ce caractère générique est conservé grâce à l'approche logicielle choisie pour l’implantation; orientée objet en Java. Nous proposons donc un cadre orienté objet, basé sur des concepts symboliques, capables de gérer de manière symbolique les développements assistés des contributions élémentaires pour la méthode éléments finis. Ces contributions sont ensuite automatiquement programmées dans un code de calcul. L'intérêt de cette approche est la généricité de la description qui peut être étendue naturellement à tout autre modèle de discrétisation (spatiale ou temporelle). Dans ce travail, les concepts sont validés dans le cadre de problèmes linéaires simples (élasticité, chaleur,...), dans le cadre du traitement de formulations variationnelles mixtes (thermomécanique, Navier-Stokes,…) et dans un cadre Lagrangien (élasticité en grandes transformations, hyperélasticité,…)The problems occurring today in computational mechanics and related domains are complex, and may involve several physics at different time and space scales. The numerical treatment of complex problems is in general tough and time consuming. In this context, the interest to develop methods and tools to accelerate the integration of new formulations into simulation tools is obvious. This work arises on the issue of the development of computational tool. The proposed approach covers the development process of numerical models from the variational statement to the simulation tool. The approach is applied to the finite element method. We have developed generic concepts to automate the development of the finite element method. To achieve this goal, we relied on tensor analysis applied in the context of the finite element method. The mathematical formalism is based on the tensor algebra to describe the discretization of a variational formulation. The generic character of the approach is preserved through the object-oriented approach in Java. We propose a framework based on object-oriented concepts capable of handling symbolic developments of elemental contributions for finite element codes. The advantage of this approach is the generic description that can be extended naturally to any discretization model in space or time. This concept is fully validated for simple linear problems (elasticity, heat convection, ...), for the treatment of mixed variational formulations (thermo-mechanical, Navier-Stokes for incompressible flows...) and Lagrangian frameworks (elasticity in larges transformations, hyperelasticity, ...)
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Alsaleh, Hassan. "Modélisation non-linéaire en trois dimensions de l'interaction sol-micropieux-pont sous chargements sismiques." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-Alsaleh.pdf.
Анотація:
Les travaux de recherche menés dans le cadre de cette thèse comportent une analyse approfondie de différentes interactions du système sol-micropieux-structure sous chargements sismiques. On s'intéresse en particulier à l'influence de la non-linéarité de sol et au glissement à l'interface sol-micropieu sur la réponse sismique du système. L'étude est réalisée en utilisant une modélisation tridimensionnelle par différences finies intégrant en un seul calcul les différentes composantes du système. Les effets des principaux paramètres sont analysés, comme la rigidité de sol et sa variation avec la profondeur, la résistance de l'interface sol- micropieux, le nombre de micropieux et leur espacement, la distribution de la charge latérale entre les micropieux du groupe, les propriétés de la superstructure, le contenu fréquentiel du chargement sismique et son amplitude. La performance de micropieux inclinés, encastrés ou articulés a été largement examinée pour des chargements harmoniques et des chargements sismiques pour bien juger l'utilité de ce type de configurations en zone sismique. Le mémoire est présenté en quatre chapitres. Le premier chapitre est dédié à la présentation de la technique des micropieux et aux travaux de recherche consacrés à l'interaction sol-pieux-structure. Le second présente une analyse de l'interaction sol-micropieux-structure sous chargements sismiques dans le domaine élastique du problème. Le troisième chapitre traite l'influence des non-linéarités de sol et de l'interface sol-micropieu sur la réponse sismique du système. Le dernier chapitre analyse la performance de micropieux verticaux et inclinés utilisés comme un système des fondations neuves sous une pile de pont.
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Desobry, David. "Génération de maillages hexaédriques pour des simulations de grandes déformations." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. http://www.theses.fr/2023LORR0163.
Анотація:
Cette thèse se concentre sur le développement de méthodes de maillage hexaédrique adaptées aux simulations de grandes déformations en mécanique non-linéaire. Les méthodes de paramétrisation du domaine basées sur les champs de repère sont utilisées pour générer des maillages hexaédriques de haute qualité alignés sur les bords du domaine. Cependant, lors de grandes déformations, la qualité du maillage peut se dégrader et potentiellement bloquer la simulation. Cette thèse explore l'idée de déterminer une connectivité optimale pour les éléments du maillage en tenant compte des déformations prévues. En 2D, un pipeline complet est développé pour réaliser ce défi en combinant des travaux antérieurs et des contributions scientifiques. En 3D, des contributions sont apportées pour se rapprocher de cet objectif, notamment en contrôlant les valences de bord des maillages hexaédriques produits à partir de champs de repère. Les différentes parties de la thèse abordent les étapes de la simulation numérique de grandes déformations, les avantages des méthodes de paramétrisation globale, les résultats de simulations sur des maillages industriels 2D, ainsi que des contributions pour améliorer la flexibilité et la robustesse du processus de maillage hexaédrique. L'objectif final est de réduire le temps passé par les ingénieurs à générer un maillage adéquat pour une simulation en prenant en compte des informations a priori sur la déformation à laquelle le maillage et l'objet seront soumisThis thesis focuses on the development of hexahedral meshing methods suitable for large deformation simulations in non-linear mechanics. Domain parameterization methods based on frame fields are used to generate high-quality hexahedral meshes aligned with the domain boundaries. However, during large deformations, the mesh quality may degrade and potentially block the simulation. This thesis explores the idea of determining an optimal connectivity for the mesh elements while taking into account the anticipated deformations.In 2D, a complete pipeline is developed to tackle this challenge by combining previous work and scientific contributions. In 3D, contributions are made to approach this objective, particularly by controlling the boundary valences of hexahedral meshes produced from frame fields. The different parts of the thesis address the steps of large deformation numerical simulations, the advantages of global parameterization methods, the results of simulations on industrial 2D meshes, and contributions to improving the flexibility and robustness of the hexahedral meshing process.The ultimate goal is to reduce the time spent by engineers in generating an adequate mesh for a simulation by considering a priori information on the deformation to which the mesh and the object will be subjected
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Duraffourg, Elodie. "Commande non linéaire en présence de modes souples, applications aérospatiales." Thesis, Toulouse, ISAE, 2014. http://www.theses.fr/2014ESAE0048/document.
Анотація:
En aérospatial, les contraintes de masse ont conduit à utiliser des structures plus légères et par conséquent plus souples, induisant de nouveaux objectifs de commande, comme la réduction des efforts structuraux. Pour satisfaire ces objectifs, les modes de flexion doivent être considérés dès la synthèse de la loi de commande, ce qui entraîne certaines contraintes comme les non linéarités, le sous actionnement et l’altération des mesures par les modes souples. En considérant ces contraintes, cette thèse traite de la synthèse d’une méthode de commande non linéaire pour les systèmes aérospatiaux souples. Nous nous intéressons particulièrement au problème d’atténuation des oscillations provoquées par les modes souples. Pour cela, nous définissons une classe de système non linéaire, sous actionnée et à minimum de phase, représentative des systèmes aérospatiaux souples. Pour cette classe de système, nous proposons une loi de commande non linéaire synthétisée par retour d’état en utilisant des changements de variables et la technique du backstepping. La synthèse est effectuée de façon à améliorer le régime transitoire des modes souples. Les états souples n’étant pas mesurés, le problème du retour de sortie est également traité par l’intermédiaire d’observateurs adaptatifs (à temps fini et asymptotique). Des incertitudes sur la pulsation et l’amortissement des modes souples sont en particulier considérées. La méthode proposée est illustrée par des simulations numériques réalisées sur un lanceur et un avion hypersoniqueDue to mass constraints aerospace systems tend to have lightweight and flexible structures leading to new control objectives such as structural load reduction. To fulfil these objectives, flexible modes must be considered from the design of the controller, requiring to consider some constraints such as nonlinearities, underactuation, or measurement corruption terms. Consider these constraints, this thesis treats the design of a nonlinear control method for flexible aerospace systems. We particularly focus on the problem of reducing oscillations caused by the bending modes. To do that, we define a class of nonlinear system which is both underactuated and minimum phase and that represents flexible aerospace systems. Consider this class, we propose a nonlinear full-state controller based on changes of coordinates and the backstepping technique. The control design is carried out to enhance the transient of the flexible modes. Flexiblestates being not measured, the output-feedback problem is also treated through adaptive observers (finite-time and asymptotic). Uncertainties of natural damping and frequency of the bending modes are particularly considered. The proposed method is illustrated by numerical simulations performed on a space launch vehicle and an hypersonic aircraft
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Gnanga, Honoré. "Analyse numérique d'écoulements turbulents anisotropes à l'aide de modèles non-linéaires de turbulence." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10057/document.
Анотація:
L'objectif de ce travail est la prédiction numérique d'écoulements turbulents tridimensionnels de fluide newtonien et incompressible à l'aide des modèles non-linéaires de turbulence. Les modèles de turbulence explicites à contraintes algébriques non -linéaires, qui peuvent prendre en compte l'anisotropie de la turbulence avec moins de temps de calculs et moins de place mémoire de stockage que les modèles RSM ou les approches DNS et LES, sont adoptés. Parmi ces modèles, ceux proposés par Shih et al. (1995) et Craft et al. (1996) ont été choisis. Ces deux modèles EASM sont étudiés en utilisant des procédures a priori et a posteriori. L'étude est menée dans une conduite à section carrée, configuration qui présente d'une part, une anisotropie importante entre les composantes du tenseur de Reynolds et d'autre part, un écoulement secondaire. Pour prédire les effets visqueux importants dus à la présence des parois, des fonctions correctrices sont façonnées. La production des cartes des second et troisième invariant dans le plan de Lumley montre les différents états possible de la turbulence et une bonne prédiction de l' anisotropie. La comparaison des grandeurs moyennes et statistiques de l'écoulement prédites avec les données numériques et expérimentales présentes dans la littérature montre une bonne performance de ces modèles. En particulier, les vecteurs du flux secondaire et la vorticité longitudinale sont bien préditsThe aim of this work is to predict numerically the three - dimensional turbulent flows of a Newtonian and incompressible fluid using nonlinear stress - strain models. The Explicit Algebraic Stress Models (EASM), which can take into account the anisotropy of turbulence with less CPU time and computer memory than RSM or approach DNS and LES, are adopted as a turbulence model. Among these models, we choosed Shih et al. (1995) and Craft et a1.(1996) models. These models are studied using a priori and a posteriori investigations. The study is carried out in square duct. This configuration presents a secondary flow and a significant anisotropy between the Reynolds stress components. To predict the significant viscous effects due to the wall and the corner, the damping functions are implemented. The maps of the second and third invariants in the plan of Lumley exhibited show the various states of turbulence and a good anisotropy level obtained. The mean flow field and the turbulent statistics are compared with existing numerical and experimental data for square and rectangular duct flow. The model performance is shown to be satisfactory. ln particular, the mean secondary velocity vectors and stream wise vorticity are well predicted
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Yahyaoui, Omar El. "Évaluation de modèles non-linéaires de turbulence à partir de simulations numériques directes des équations de Navier-Stokes." Lille 1, 2003. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/b805d85e-4438-419e-b3c7-3b4549924063.
Анотація:
Dans ce travail, l'aptitude des modèles non-linéaires de turbulence à prédire des écoulements turbulents tridimensionnels avec et sans rotation d'un fluide newtonien et incompressible à été étudiée. Parmi ces modèles, nous avons considéré principalement deux modèles EASM récemment proposés dans la littérature. Le premier est le modèle proposé par Wallin et Johansson (2000) et le second est celui proposé par Gatski et Rumsey (2001). Ces modèles sont étudiés en utilisant des procédures a priori basées sur des données issues de la simulation numérique directe des équations de Navier-Stokes. L'étude est menée dans une conduite à section carrée, configuration qui présente d'une part, une anisotropie importante entre les composantes du tenseur de Reynolds et d'autre part, un écoulement secondaire. L'hypothèse d'équilibre du tenseur d'anisotropie utilisée pour le développement des modèles ASM est vérifiée. L'analyse est réalisée en produisant les cartes des second et troisième invariants dans le plan de Lumley. Pour prédire les effets visqueux importants dus à la présence de la paroi et du coin, une fonction correctrice est mise en oeuvre. Aussi, comme on s'intéresse à l'objectivité de ces modèles, les vecteurs propres du tenseur taux de déformation moyen ainsi que leurs vitesses angulaires sont calculés. Ces quantités sont nécessaires pour déterminer le tenseur taux de rotation absolu. En fin, afin d'étudier l'influence de la rotation sur ces modèles, une conduite de section carrée en rotation est considérée. Cette étude est réalisée pour trois nombres de rotation. La production des cartes des tensions de Reynolds montre la capacité de ces modèles à prédire de tels écoulements.
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Marchand, Basile. "Assimilation de données et recalage rapide de modèles mécaniques complexes." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLN053/document.
Анотація:
Depuis plusieurs années, les évolutions considérables survenues au niveau des moyens de calcul à disposition ont entraîné de nouvelles pratiques de simulation des structures mécaniques. Parmi ces nouvelles pratiques celle qui motive ces travaux de thèse est le paradigme Dynamic Data Driven Application Systems (DDDAS). L’idée fondatrice de cette approche est de mettre en place un dialogue entre un système physique et son modèle numérique. L’objectif est alors de (i) permettre un recalage du modèle numérique à l’aide de mesures faites sur le système physique ; (ii) contrôler l’évolution du système physique à l’aide de la prédiction faite par la simulation numérique. La difficulté majeure est de réaliser ce dialogue en temps réel. Ces travaux de thèse se focalisent sur l’étape de recalage de modèle du paradigme DDDAS. La problématique est alors de développer des méthodes et outils de résolution de problèmes inverses prenant en compte diverses contraintes à savoir : (i) une robustesse vis-à-vis des données corrompues ; (ii) une généricité permettant de considérer une grande variété de problèmes et de modèles mécaniques ; (iii) un temps de calcul réduit afin de tendre vers un recalage de modèle en temps réel. Le point de départ de ces travaux est l’Erreur en Relation de Comportement modifiée, approche énergétique dédiée à la résolution des problèmes inverses en mécanique, s’étant notamment illustrée par sa grande robustesse vis-à-vis des bruits de mesure. Dans un premier temps, afin de garantir un processus d’identification rapide, nous avons couplé l’Erreur en Relation de Comportement modifiée avec la réduction de modèle PGD dans le cadre de modèle linéaire, permettant ainsi de mettre en place un processus d’identification rapide et automatique. Ensuite, dans le but d’être appliquée au paradigme DDDAS, nous avons développé une démarche d’identification reposant sur un processus d’assimilation de données (le filtre de Kalman) et utilisant l’Erreur en Relation de Comportement modifiée comme opérateur d’observation toujours dans le cadre de problèmes linéaires. Nous avons ensuite étendu cette méthode d’assimilation de données à la problématique de l’identification de champs de paramètres en introduisant une séparation des discrétisations spatiales et des outils provenant de l’adaptation de maillage. Nous avons ensuite abordé la problématique des modèles mécaniques non-linéaires, au travers de modèles d’endommagement et de visco-plasticité. Pour cela nous avons dans un premier temps reformulé et étendu le concept d’Erreur en Relation de Comportement modifiée à ce cadre non-linéaire matériau et nous avons mis en place un processus de résolution dédié, s’inspirant de la méthode LaTIn. Pour finir nous avons introduit cette reformulation de l’Erreur en Relation de Comportement modifiée au sein de la méthode d’assimilation de données développée précédemment afin de traiter le recalage dynamique de modèles non-linéairesFor several years, the considerable changes that have occurredin computing tools have led to new practices in the simulation of mechanical structures. Among them, the motivation for this work is the Dynamic Data Driven Application Systems paradigm (DDDAS). The founding idea of this approach is to establish a dialogue between a physical system and its numericalmodel. The objective is then to (i) allow a calibration of the numerical model by means of measurements performed on the physical system; (ii) control the evolution of the physical system using theprediction given by numerical simulation. The major difficulty is to realize this dialogue in real time. This work focuses on the model updating step of the DDDAS paradigm. The problem is then to develop methods and tools to solve inverse problems taking into account various constraints, namely: (i) robustness with respect to corrupted data; (ii) genericity for considering a wide variety of problems and mechanical models; (iii) a reduced computation time in order to tend towards a real-time model updating.The starting point of this work is the modified Constitutive Relation Error, an energetic approach dedicated to the solution of inverse problems in mechanics, notably illustrated by its robustness with respect to measurement noises. First, in order to guarantee a fast identification process, we have coupled the modified Constitutive Relation Error with the PGD model reduction in the linear model framework, thus enabling a fast and automatic identification process. Then, in order to be applied to the DDDAS paradigm, we have developed an identification method based on a data assimilation process (the Kalman filter) and using the modified Constitutive Relation Error as an observer alwayswithin the framework of linear problems. We have then extended this data assimilation approach to the problem of the identification of parameter fields by introducing a separation of the spatial discretizations and by introducing tools resulting from the mesh adaptation framework. We have then addressed the problem of non-linear mechanical models, through damage and visco-plasticitymodels. To this end, we have first recast and extended the concept of the modified Constitutive Relation Error to this nonlinear material framework and we have implemented a dedicated resolution process, based on the LaTIn method. Finally, we have introduced this reformulation of the modified Constitutive Relation Error in the previously data assimilation method in order to process the model updating of nonlinear models
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Danan, David. "Modélisation, analyse et simulations numériques de quelques problèmes de contact." Thesis, Perpignan, 2016. http://www.theses.fr/2016PERP0015/document.
Анотація:
Les phénomènes de contact entre les corps, déformables ou non, sont omniprésents dans la vie courante. Leurs modélisations requièrent des outils mathématiques faisant appel à des systèmes d'équations aux dérivées partielles incluant des conditions aux limites non triviales pour décrire le contact. Si les aspects physiques de la mécanique du contact sont connus depuis longtemps, la théorie mathématique qui lui est dédiée reste relativement récente laissant ainsi place à de nombreux problèmes à investiguer. Ce travail porte sur la modélisation, l'analyse et la simulation numérique de tels problèmes. Il se situe à mi-chemin entre la mécanique du contact et les aspects mathématiques inhérents au type de problème qui en découle. L'objectif est ici d'étudier certaines catégories de problèmes faisant intervenir des conditions originales de contact (avec et sans frottement) à la fois d'un point de vue mathématique et numérique, afin d'apporter une contribution à la théorie mathématique, puis de mettre en avant quelques méthodes numériques adaptées à leur résolution dans un cadre spécifiqueContact phenomena between bodies, whether they are deformable or not, abound in everyday life. Their modellings require mathematical tools using systems of partial differential equations and involving complex boundary conditions, in order to describe the contact. While the physical aspects of such phenomena have been known for a long time, the mathematical theory remains relatively recent which leaves room for numerous problems. This work focuses on the modelling, the analysis and the numerical simulations of such problems. It is located halfway between contact mechanics and the mathematical aspects inherent to the mechanical questions involved. Our aim is to study several groups of problems that include original contact conditions (with or without friction), both from a mathematical and numerical point of view, in order to contribute to the theory, and also to highlight several numerical methods used to solve specific contact problems
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Aheto, Kouassivi. "Conception et analyse non linéaire des oscillateurs à quartz ultrastables." Besançon, 1990. http://www.theses.fr/1990BESA2048.
Анотація:
La connaissance de quelques paramètres de l'élément actif (amplificateur), du résonateur à quartz et du circuit, permet aujourd'hui de concevoir à l'aide de programmes, des oscillateurs ultrastables. A l'aide du logiciel CODA (Computer-Aided Design and Analysis) nous avons pu concevoir quelques oscillateurs (Pierce, Colpitts, Colpitts à inversion d'impédance, Butler, oscillateur différentiel, oscillateur à portes). Les mesures de stabilité effectuées sur ces oscillateurs ont permis de montrer que les performances obtenues sont conformes aux prévisions du programme. Nous présentons également quelques méthodes d'analyse non linéaire (méthode des paramètres Y, méthode structurée) que nous avons essentiellement appliquées à un pilote de type Colpitts
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Barbié, Laureline. "Raffinement de maillage multi-grille local en vue de la simulation 3D du combustible nucléaire des Réacteurs à Eau sous Pression." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4742.
Анотація:
Le but de cette étude est d'améliorer les performances, en termes d'espace mémoire et de temps de calcul, des simulations actuelles de l'Interaction mécanique Pastille-Gaine (IPG), phénomène complexe pouvant avoir lieu lors de fortes montées en puissance dans les réacteurs à eau sous pression. Parmi les méthodes de raffinement de maillage, méthodes permettant de simuler efficacement des singularités locales, une approche multi-grille locale a été choisie car elle présente l'intérêt de pouvoir utiliser le solveur en boîte noire tout en ayant un faible nombre de degrés de liberté à traiter par niveau. La méthode Local Defect Correction (LDC), adaptée à une discrétisation de type éléments finis, a tout d'abord été analysée et vérifiée en élasticité linéaire, sur des configurations issues de l'IPG, car son utilisation en mécanique des solides est peu répandue. Différentes stratégies concernant la mise en oeuvre pratique de l'algorithme multi-niveaux ont également été comparées. La combinaison de la méthode LDC et de l'estimateur d'erreur a posteriori de Zienkiewicz-Zhu, permettant d'automatiser la détection des zones à raffiner, a ensuite été testée. Les performances obtenues sur des cas bidimensionnels et tridimensionnels sont très satisfaisantes, l'algorithme proposé se montrant plus performant que des méthodes de raffinement h-adaptatives. Enfin, l'algorithme a été étendu à des problèmes mécaniques non linéaires. Les questions d'un raffinement espace/temps mais aussi de la transmission des conditions initiales lors du remaillage ont entre autres été abordées. Les premiers résultats obtenus sont encourageants et démontrent l'intérêt de la méthode LDC pour des calculs d'IPGThe aim of this study is to improve the performances, in terms of memory space and computational time, of the current modelling of the Pellet-Cladding mechanical Interaction (PCI),complex phenomenon which may occurs during high power rises in pressurised water reactors. Among the mesh refinement methods - methods dedicated to efficiently treat local singularities - a local multi-grid approach was selected because it enables the use of a black-box solver while dealing few degrees of freedom at each level. The Local Defect Correction (LDC) method, well suited to a finite element discretisation, was first analysed and checked in linear elasticity, on configurations resulting from the PCI, since its use in solid mechanics is little widespread. Various strategies concerning the implementation of the multilevel algorithm were also compared. Coupling the LDC method with the Zienkiewicz-Zhu a posteriori error estimator in orderto automatically detect the zones to be refined, was then tested. Performances obtained on two-dimensional and three-dimensional cases are very satisfactory, since the algorithm proposed is more efficient than h-adaptive refinement methods. Lastly, the LDC algorithm was extended to nonlinear mechanics. Space/time refinement as well as transmission of the initial conditions during the remeshing step were looked at. The first results obtained are encouraging and show the interest of using the LDC method for PCI modelling
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Mouille, Pascal. "Commande non linéaire de paliers magnétiques." Chambéry, 1994. http://www.theses.fr/1994CHAMS004.
Анотація:
Ces travaux concernent la commande non linéaire de paliers magnétiques actifs utilisés pour la sustentation et le guidage en rotation d'une électrobroche horizontale. Le premier chapitre est consacré à la modélisation du procédé, ce qui fait intervenir des équations issues de la mécanique et de l'électromagnétisme. Le modèle obtenu est non linéaire multivariable. Le second chapitre aborde les techniques de linéarisation en vue de la commande. Après la linéarisation tangente, c'est le formalisme des systèmes plats qui est introduit. Ce dernier permet de traiter de manière exacte la commande continue, avec linéarisation, du procédé, mais également la planification de trajectoires qui présente un intérêt lors de la levée de la broche par exemple. De plus il met en évidence la possibilité de hiérarchiser la structure de commande en considérant deux échelles de temps séparées. Le troisième chapitre s'intéresse à la synthèse d'une commande par calculateur exploitant les particularités du modèle citées ci-dessus. La commande du sous-système mécanique utilise les techniques de commande par retour d'état échantillonné pour un modèle linéaire à paramètre variable; pour la partie rapide, plusieurs méthodes d'inversion des actionneurs sont étudiées, en fonction du mode d'alimentation utilisé pour les électroaimants (tension, courant ou modulation de largeur). Le chapitre quatre traite le problème de reconstruction des variables d'état utilisées dans la commande. L'utilisation d'une décomposition en sous-systèmes d'ordre faible, introduite pour la synthèse du retour d'état, facilite l'estimation de grandeurs de perturbation affectant le procédé. Le chapitre cinq présente des résultats obtenus en simulation qui illustrent les différentes étapes précédentes, ainsi qu'une technique de commande par linéarisation exacte entrées-sorties. Enfin, quelques éléments relatifs à l'application sur un procédé réel sont traités dans le chapitre six, concernant en particulier la mise en oeuvre d'une structure microinformatique
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Bonelli, Stéphane. "Contribution à la résolution de problèmes élastoplastiques de mécanique des sols et d'écoulements non saturés par la méthode des éléments finis." Aix-Marseille 2, 1993. http://www.theses.fr/1993AIX22038.
Анотація:
Cette étude s'est déroulée au sein de l'équipe "Modèles Numériques" de l'institut méditerranéen de technologie. Elle s'inscrit dans la motivation actuelle de la communauté scientifique, dont le CEMAGREF, a pouvoir bien simuler un ouvrage de type barrage en terre. Le choix d'un bon modèle de sol (difficulté majeure) n'est pas discute dans ce travail. L'effort est essentiellement porté sur les outils numériques permettant de dégager plus de temps sur la pré- ou post-étude (le vrai problème d'ingénierie), en réalisant des simulations fortement non linéaires avec un confort appréciable et une précision satisfaisante. L'écriture des lois de bilan d'un milieu poreux déformable polyphasique permet de lister les hypothèses sous-jacentes des modeles usuels, d'introduire les outils de travail heuristiques (principe de Terzaghi, loi de Darcy), et de mettre en évidence les lacunes actuelles de compréhension, de modélisation et d'identification. On tente une approche unifiée des outils classiques utilises en élastoplasticité pour décrire le comportement mécanique des sols satures parfaitement draines. Le modèle CJS (Cambou/Jafari/Sidoroff) pour les sols non cohérents est expose. L'étude formelle des lois élastoplastiques multimécanismes non standard est réalisée: après une rapide analyse de l'existence et de l'unicité en vitesse de variables internes pour une vitesse de déformation donnée, on met le problème sous la forme connue d'une équation différentielle ordinaire ou algébrique. La résolution numérique de problèmes aux limites de type élastoplastique ou écoulement non sature est exposée; elle est mise en oeuvre dans le code aux éléments finis SIC. 2 developpé a l'université de technologie de Compiègne. On propose plusieurs méthodes originales, que l'on compare a d'autres codes de calcul, a des résultats expérimentaux ou a des relevés in situ.
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Auburtin, Christian. "Analyse linéaire et non-linéaire de structures poutres planes par éléments finis et méthodes multigrilles sur micro-ordinateur." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1990. http://www.theses.fr/1900INPL040N.
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Dandache, Mohamad. "Stabilisation arbitraire par retour de sorties." Chambéry, 1998. http://www.theses.fr/1998CHAMS023.
Анотація:
Les travaux concernent l'analyse et la synthèse de commande de systèmes multivariables par retour de sorties avec un correcteur dynamique d'ordre minimal. Une première partie situe le problème de stabilisation arbitraire, correspondant à la maitrise totale de la dynamique en boucle fermée, aussi bien dans le cas linéaire que non linéaire. Dans ce dernier cas, il s'agit de construire une matrice de gains à partir du modèle linéaire tangent le long de la trajectoire de référence. Différents schémas de commande, notamment basés sur l'utilisation d'observateurs, sont rappelés. La non minimalité, en terme d'ordre du correcteur dynamique mis en oeuvre, ainsi que la multiplicité des solutions sont exposées. Une seconde partie rappelle quelques résultats présentés dans la littérature sur la stabilisation par retour statique de sorties : approches de Kimura, de Champetier et Magni, ou encore de Wang. On montre que les démarches proposées pour résoudre le problème en ajoutant des dynamiques supplémentaires, lorsque c'est nécessaire, ne conduisent pas à la dimension minimale, ni à une interprétation aisée du rôle des variables introduites. C'est pourquoi la troisième partie présente une autre démarche basée sur l'exploitation du schéma-bloc pour déterminer la faisabilité d'un retour statique, ou la nécessite d'introduire des blocs dynamiques supplémentaires, d'ordre minimal cette fois, pour atteindre l'objectif. Cette approche a été inspirée par des travaux précédents de Reinschke sur l'écriture du polynôme caractéristique. Enfin, une quatrième partie illustre sur un exemple de suspension électromagnétique, traité en simulation, les difficultés de mise en oeuvre de ces démarches. Le modèle est en effet à paramètres variables et parmi les premières procédures citées, certaines conduisent à des calculs formels de complexité déraisonnable. En revanche la procédure basée sur le schéma-bloc permet de conclure sur la faisabilité avec un correcteur d'ordre deux, et met en évidence les difficultés de garantir une solution sous la forme d'une matrice de gains réels dans toutes les situations. Une étude de robustesse a posteriori, notamment vis-a-vis d'erreurs de modèle, de troncature des coefficients, ou de discrétisation pour une implantation sur calculateur, montre la sensibilité de la qualité des performances obtenues par rapport aux choix effectués lors du traitement des redondances.
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Sioud, Khaled. "Simulation par éléments finis sur micro-ordinateur de la réponse dynamique des structures coques en régime linéaire et non linéaire." Nancy 1, 1991. http://www.theses.fr/1991NAN10127.
Анотація:
Ce travail a pour objectif le développement sur micro-ordinateur des logiciels de simulation par éléments finis de problèmes généraux de mécanique des structures rencontrés en dynamique linéaire, modes réels et complexes , et non linéaire en formulations plaques et coques. La démarche poursuivie au cours de ce travail repose sur les étapes suivantes: étude détaillée des diverses méthodes de calculs des valeurs et vecteurs propres de matrices symétriques et non symétriques, accélération de ces méthodes par la mise en œuvre d'algorithmes permettant d'améliorer la convergence de la méthode des itérations de sous-espace accélérée par Tchebychev, mise en œuvre d'algorithmes permettant l'analyse dynamique, en comportement non linéaire géométrique et matériel, des plaques et coques, validation du code sur des exemples de complexité diverse, comparaison de nos résultats avec ceux d'autres codes
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Cherubini, Stefania. "Linear and non-linear global instability of attached and separated boundary-layer flows over a flat plate." Paris, ENSAM, 2010. http://www.theses.fr/2010ENAM0012.
Анотація:
The aim of this thesis is to describe the linear and non-linear dynamics of both attached and separated boundary-layer flows over a flat plate at low Reynolds numbers. The linear dynamics, driven by the interactions among the non-orthogonal eigenvectors, is studied using two global instability approaches: the global eigenvalue analysis and the direct-adjoint optimization. In these global instability analysis no spatial structure is assumed a-priori for the perturbation, and the convective effects due to the high non-parallelism of the flow are taken into account. In the case of the separated boundary-layer flows, it has been clarified the role of the following features in the onset of unsteadiness: i) the strong two-dimensional convective amplification; ii) the non-normality effects such as the 'flapping' phenomenon; iii) the high sensitivity to external forcing; iv) the globally unstable three-dimensional mode. Concerning the attached boundary layer, the aim has been to identify localized perturbations characterized by more than one frequency in the streamwise and/or spanwise direction, inducing a strong energy amplification. In order to assess the effects of non-linearity on the instability mechanisms identified by the global linear stability analysis, direct numerical simulations have been performed in a two- and three-dimensional framework for both the attached and separated boundary-layer flows. The dynamics of the perturbations which most easily brings the flows on the verge of turbulence have been studied. Different scenarios of transition have been observed, and the mechanisms leading the flow to turbulence have been analyzed in detailLe but de cette thèse est de décrire en détail la dynamique linéaire et non linéaire d'une couche limite attachée sur une plaque plane à bas nombre de Reynolds. La dynamique linéaire, pilotée par les interactions entre les vecteurs propres non-orthogonaux, est étudiée à travers deux méthodes différentes d’instabilité globale : une analyse globale aux vecteurs propres et une optimisation directe-adjointe. Dans ces analyses globales, aucune structure spatiale n’est imposée à priori pour la perturbation, les effets convectifs dus au fort non parallélisme de l’écoulement sont pris en compte. Pour le cas de la couche limite décollée, le déclenchement des instationnarités a été clarifié : i) pour une forte amplification des perturbations de nature convective et bidimensionnelle ; ii) pour des effets de non normalité longitudinale engendrant le phénomène du flapping ; iii) pour une forte sensibilité vis-à-vis d’un forçage harmonique ; iv) pour un monde tridimensionnel globalement instable. Pour une couche limite attachée, le but a été d’identifier les perturbations localisées caractérisées par des fréquences multiples dans les directions longitudinales et transversales de l’écoulement, induisant une amplification de l’énergie des perturbations. Pour évaluer les effets les effets de la non linéarité dans les mécanismes d’instabilité identifiés par les analyses de stabilité globale, des simulations numériques directes ont été réalisées pour les écoulements de couche limite attachées ou décollées, bidimensionnelles et tridimensionnelles. La dynamique des perturbations permettant une plus rapide vers la turbulence a été étudiée. Différents scénarios de transition ont été observés, les différents mécanismes de transition ont été analysés
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Ngo-Ngoc, Cyril. "Modélisation non linéaire et simulation des matériaux souples textiles : application aux essais Kawabata." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2003/50376-2003-13.pdf.
Анотація:
Cette thèse vise à apporter une contribution à la modélisation des structures tissées. Son originalité réside dans la prise en compte des non linéarités du système modélisé. Contrairement à de nombreux travaux considérant le tissu comme une surface élastique déformable, nous proposons un modèle de tissu représenté par l'assemblage tridimensionnel de fils. Cette approche mésoscopique permet de traiter le problème à l'échelle des fils en agrégeant leurs interactions et leurs propriétés mécaniques non linéaires. Par ce concept, il est possible de modéliser le comportement mécanique des matériaux flexibles complexes. Pour cela, il est impératif de développer de manière plus approfondie l'interactivité entre les fils de chaîne et de trame au point de croisure. Un modèle de fil a été élaboré prenant en compte les protocoles de mesure des propriétés de celui-ci. Ces protocoles donnent accès séparément aux caractéristiques mécaniques telles que la traction et la flexion (quasi-statiques). L'étude précédemment développée dans un domaine linéaire est étendue au domaine non linéaire. Ce dernier est caractérisé par l'apparition d'hystérésis. Une analyse détaillée du comportement du fil nous amène à traiter le problème à l'aide des caractéristiques rhéologiques, et plus particulièrement au travers de frottement sec. La description géométrique d'une structure tissée et l'agrégation des sous-modèles de comportement du fil nous conduit au modèle de tissu. Une étude approfondie des méthodes numériques permet d'optimiser la convergence des algorithmes de calcul de la simulation. Enfin, une phase de validation est effectuée à partir des tests issus de la chaîne de Kawabata. Les appareils de mesure KES-FB1 (traction et cisaillement) et KES-FB2 (flexion) sont utilisés car ils fournissent les paramètres mécaniques caractérisant le tissu de manière appropriée.
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Trifonov, Andrey. "Contrôle non destructif par des méthodes d'acoustique non linéaire pour des applications aéronautiques." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2017. http://www.theses.fr/2017ECLI0006/document.
Анотація:
Ce travail de thèse est une contribution au développement des méthodes d’acoustique non linéaire pour le contrôle non destructif et l’imagerie de défauts de type contact dans les solides.Dans ce travail, des modifications sont proposées pour deux méthodes récentes de contrôle non destructif par acoustique non linéaire : l’interférométrie de coda couplée au retournement temporel, et l’imagerie non linéaire par ultrasons aériens. Le principal avantage de la première méthode est sa sensibilité extrême liée à l’accumulation des effets induits par des changements, même faibles, des propriétés de l’échantillon durant la formation de la coda. La deuxième méthode apporte une approche complémentaire en permettant de réaliser un contrôle sans contact. Les techniques développées ont été testées sur des échantillons présentant des défauts artificiels à des emplacements connus. Les performances de chacune des méthodes ont été étudiées.La deuxième partie de ce travail porte sur la description théorique des non-linéarités acoustiques de contact et leur utilisation pour le développement d’une boite à outils numériques permettant la simulation d’ondes acoustiques dans des structures complexes contenant des contacts internes. Un model physique décrivant le décalage tangentiel de deux corps en contact en présence de friction est proposé. Il aboutit à une solution analytique pour la relation présentant une hystérésis entre les déplacements de contact normal et tangentiel et les chargements. Ce modèle est utilisé comme condition aux frontières pour les surfaces de contact internes (défauts) dans un modèle de propagation d’ondes acoustiques utilisant un logiciel d’éléments finis commercialThis PhD thesis work contributes to the development of nonlinear elastic methods for non-destructive testing and imaging of contact-type defects in solids.In this work, two modifications of recent nonlinear nondestructive testing methods are suggested: the coda wave interferometry combined with the nonlinear time reversal principle and air-coupled nonlinear ultrasonic imaging. The principal advantage of former technique is in its extremely high sensitivity owing to the fact that weak changes in sample's parameters are accumulated and finally greatly amplified during the formation of the coda wave. The other technique has a complimentary strength and offers a possibility of a remote detection. The developed techniques are tested on samples with artificially fabricated defects at known locations. The performance of each method is accessed and the potential for obtaining robust nonlinear images is demonstrated.The second part of the work is concerned with a theoretical description of contact acoustical nonlinearity and its use for creating of a numerical toolbox capable of simulating wave propagation in complex structures containing internal contacts. A physical model describing the tangential shift of two contacting bodies in the presence of friction has been proposed. Its result is an analytical computer-assisted solution for hysteretic relationships between normal and tangential contact displacements and loads. The contact model and derived load-displacement relationships are used as boundary conditions posed at the internal boundaries (contact surfaces) in a finite element wave propagation model programmed via commercial software
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Nocent, Olivier. "Animation dynamique de corps déformables continus : Application à la simulation de textiles tricotés." Reims, 2001. http://www.theses.fr/2001REIMS026.
Анотація:
Les progrès réalisés en animation par ordinateur ne cessent de repousser les limites de l'ensemble des formes dont on peut reproduire le mouvement. L'évolution de formes changeantes est un centre d'intérêt important en infographie. L'animation dynamique, reposant sur les lois de la physique, est une réponse à la représentation de la déformation. L'avantage de cette approche réside dans l'adéquation du modèle avec les propriétés intrinsèques de la matière. D'autre part, l'évolution de ces corps étant conditionnée par les équations du mouvement, l'animation dynamique permet d'automatiser le processus de génération d'animations. Mais l'animation dynamique requiert la maîtrise de compétences étrangères à l'informatique comme la mécanique et l'analyse numérique. Afin de répondre aux problèmes auxquels l'informaticien doit faire face pour la réalisation d'un logiciel d'animation dynamique, ce mémoire rassemble des études bibliographiques traitant d'une justification des équations de Lagrange, d'une classification des méthodes usuelles d'intégration numérique et d'un état de l'art des modèles déformables. Nombre de modèles de corps déformables, même s'ils reposent sur la mécanique des milieux continus, ont recours à une étape de discrétisation. Cette étape consiste en une répartition de la masse parmi un ensemble discret de points caractéristiques. Dans la deuxième partie de ce mémoire, je développe ma contribution à l'animation dynamique en présentant un modèle innovant de corps déformables dont la répartition massique est continue. Ce modèle de nature spline, englobe à la fois les courbes, les surfaces et les volumes splines. La définition géométrique de ce modèle couplée avec une description paramétrique continue de la masse permet de réaliser des simplifications des équations du mouvement pour déboucher sur un système différentiel équivalent aux propriétés intéressantes.
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Inou, Allal. "Modélisations numériques d'oscillateurs paramétriques optiques, en régime de fortes conversions, à l'échelle nanoseconde." Limoges, 1998. http://www.theses.fr/1998LIMO0013.
Анотація:
Le developpement actuel des opos (oscillateurs parametriques optiques) ne saurait s'affranchir de la simulation numerique. Les travaux que nous presentons dans ce memoire contribuent a cet essor, d'abord en recensant et en classant les principales methodes numeriques et semi-analytiques applicables a l'opo pulse nanoseconde. Par la suite, nous avons procede a une etude theorique comparative qui nous a conduit a programmer plusieurs techniques numeriques representatives. Les codes sont alors valides en reference a un cas experimental completement caracterise. Les modeles sont de la categorie recente spatio-temporelle, ils prennent en compte la diffraction, la double refraction, et l'absorption des cristaux non lineaires, pour un accord de phase de type i ou ii parfait ou non. Ils permettent d'extraire les rendements energetiques, d'observer les evolutions spatio-temporelles des champs intra-cavite, d'apprecier la qualite spatiale des faisceaux emergeants (coefficient de qualite m2), de tracer les spectres temporels et les champs lointains. Les methodes numeriques - differences finies explicites et implicites, transformees de fourier rapides - sont comparees entre elles dans leurs performances lors de la modelisation d'une propagation lineaire ou non. Puis, le logiciel que nous avons adopte a ete mis a profit pour retrouver la courbe de rendement energetique pour un cas experimental autre que celui de reference. Nous avons ensuite observe le comportement du modele en dehors du cadre des hypotheses d'ondes monomodes longitudinales et a variation transverse lente des champs complexes. En outre, le logiciel a ete exploite pour mieux cerner certains phenomenes concernant un opo pompe par un mode tem01. Enfin, nous nous sommes appuyes sur le logiciel pour effectuer des previsions de performances pour un opo alimente par une pompe a profil transverse super-gaussien.
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Ghozzi, Yosr. "Simulation numérique des problèmes mécaniques non linéaires par approche mixte MEF-MESHLESS." Thesis, Troyes, 2014. http://www.theses.fr/2014TROY0006/document.
Анотація:
Dans le présent travail, nous mettons en œuvre un développement numérique d’une méthode de discrétisation mixte MEF/Meshless pour la résolution de problème mécanique fortement non-linéaire. Une attention particulière est attribuée à la construction des fonctions de forme par approximation diffuse. Dans le but de traiter des problèmes de la mécanique des solides en transformations finies, nous développons une méthode numérique dite « mixte » unissant à la fois la méthode numérique Meshless afin de discrétiser les zones à fort gradient de déformation, et la méthode des Eléments Finis (MEF) pour les zones les moins sollicitées. Nous veillons donc à assurer le couplage entre ces deux méthodes de discrétisation à travers la mise en œuvre de techniques spécifiques, notamment pour la continuité du domaine et sa consistance en premier lieu, mais aussi pour le choix de la méthode d’intégration numérique appropriée. Nous testons par la suite la fiabilité et la performance du modèle par la mise en place d’une étude comparative avec un modèle MEF standard conçu pour les mêmes conditions numériques, afin de tester la performance des techniques numériques attribuées au modèle « mixte ». Nous développons, par la suite, un modèle de comportement à travers une description des transformations finies. Nous adoptons ainsi une discrétisation spatiale en éléments «assumed strain», et une discrétisation temporelle adaptées. Pour valider notre modèle « mixte » retenu, nous réalisons une étude comparative avec des exemples simples de calcul non linéaireIn this work, we implement a development of mixed discretization MEF-Meshless for solving strongly nonlinear mechanical problem. Particular attention is given to the construction of the shape functions by diffuse approximation. In order to deal with problems of solid mechanics with large strain, we develop a so-called “mixed” numerical method combining both Meshless to discretize areas of high deformation gradient, and Finite Element Method (MEF) for non-concerned areas. We ensure coupling between both discretization methods through the implementation of specific techniques, including the continuity and consistency of the field and the choice of the appropriate method of numerical integration. We test later the reliability and performance of the model by the introduction of a comparative study with a standard FEM model designed for the same numerical conditions to evaluate numerical techniques attributed to our “mixed” model. We develop, thereafter, a model of behavior through a large strain description. We adopt spatial discretization elements “assumed strain” and a suitable time discretization. To validate our “mixed” model, we perform a comparative study of nonlinear simple calculation examples
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Liard, Laurent. "Transport non linéaire dans un réacteur Hélicon." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005954.
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Labit, Yann. "Contribution à la commande non linéaire par des approches linéaires." Phd thesis, INSA de Toulouse, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00131792.
Анотація:
Cette thèse s'inscrit dans le thème des travaux relatifs aux techniques linéaires pour la maîtrise des systèmes non linéaires. Il s'agit d'une approche qui consiste à approximer le système non linéaire par un ensemble de systèmes linéaires incertains pour lesquels sont déterminées des commandes via les méthodes classiques des systèmes linéaires (LQ, LQG, placement de pôles, H2, H¥, etc). La commande globale consiste en un séquencement des gains locaux en fonction de l'état mesuré sur le système. Nombre d'approches multi-modèles qui vont dans cette direction comportent un degré d'imprécision, d'approximation assez élevé. Pour ce type d'approche, l'évaluation des performances et leur validation ne peut passer que par des simulations, un moyen, qui pour être à peu près convaincant, se doit d'être très lourd. L'approche développée ici a pour ambition de proposer une synthèse pas à pas de commande qui permette d'assurer un certain niveau de performances garanties. Le premier pas dans cette direction est fourni par la technique qui permet d'approximer le système non linéaire par un ensemble de systèmes linéaires (système linéaire par morceaux) avec un niveau de précision prédéfini et paramétré. Le deuxième pas est l'utilisation de méthodes de commande robustes à base de LMIs, qui vont permettre d'assurer la stabilité locale dans un domaine non infinitésimal de l'espace d'état. L'approche permet de maîtriser la complexité de la commande globale et des techniques de séquencement en permettant l'obtention d'une cardinalité raisonnable pour l'ensemble des systèmes linéaires approximants. Cette approche est illustrée sur des applications réalistes: un pendule inversé simple, un moteur et un panneau solaire.
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Saavedra, Redlich Karin. "Stratégie multiéchelle pour l'analyse du couplage flambage-délaminage de composites stratifiés." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719119.
Анотація:
Ces travaux de thèse, menés dans le cadre du projet de recherche européen MAAXIMUS (More Affordable Aircraft through eXtended, Integrated and Mature nUmerical Sizing), portent sur la simulation numérique de problèmes d'interaction flambage-délaminage au sein de composites stratifiés. Cette interaction met en jeu des phénomènes non linéaires de natures différentes (flambages local et global de plis, initiation et propagation du délaminage, contact entre plis fissurés) qui entraînent des pertes de rigidité importantes et des instabilités, sur des géométries très élancées du fait de la forte différence d'échelle entre les zones délaminées et le pli élémentaire. En conséquence, la prédiction conduit à traiter des problèmes non linéaires de grande taille dont la résolution est uniquement envisageable par l'utilisation des architectures de calcul parallèle actuelles.Dans ce contexte de résolution parallèle, la stratégie multiéchelle LaTIn (Large Time Increment) de décomposition de domaine mixte présente de nombreux avantages déjà mis en évidence lors de travaux précédents dans le cas du délaminage et du contact en petites perturbations. Le but de cette thèse est donc de proposer une extension de la méthode aux grandes transformations.Une grande partie des travaux a été consacrée à s'affranchir des difficultés inhérentes aux structures élancées. Une étude des paramètres de la méthode dans les cas de la flexion, du flambage, du contact entre grandes surfaces fissurées et du délaminage, a été réalisée pour optimiser le taux de convergence, diminuer les temps de calcul et assurer l'extensibilité de la stratégie.
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Gentot, Laëtitia. "Adoucissement par fatigue des milieux élastomères : caractérisation, modélisation et simulation numérique." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2003/50376-2003-207-208.pdf.
Анотація:
L'étude porte sur le comportement hyperélastique de matériaux élastomères et sur l'endommagement de ceux-ci lors de sollicitations en fatigue à faible nombre de cycles. Les essais de traction répétée à déformation maximale imposée sur différents matériaux élastomères ont montré un adoucissement important qui se caractérise par une chute de la contrainte dès les premiers cycles de chargement. Cette étude expérimentale a permis de mettre en évidence la dépendance de ce phénomène d'adoucissement par fatigue vis à vis d'une part de la déformation maximale imposée au cours du chargement cyclique et d'autre part du nombre de cycles de chargement. L'étude bibliographique a permis de constater que les modèles proposés pour décrire le phénomène d'adoucissement ne faisaient pas intervenir, simultanément, les deux paramètres mis en é'vidence lors de l'étude expérimentale. Deux tendances se sont imposées: les modèles qui ne prennent en compte que la déformation maximale imposée et les modèles qui ne tiennent compte que du nombre de cycles de chargement. Afin d'illustrer ces deux tendances, nous présentons deux modèles relativement récents dont nous montrerons les limites au travers de résultats expérimentaux. Ainsi, un modèle permettant de rendre compte du phénomène d'adoucissement par fatigue, et prenant en compte l'ensemble des paramètres intervenant dans celui-ci, a été développé. Une fois l'identification du comportement faite, le modèle proposé pénalise le comportement hyperélastique du milieu élastomère par un endommagement évoluant en fonction des deux paramètres précédemment cités. Ce modèle, prédictif, présente l'avantage de nécessiter l'identification d'un unique paramètre. Celui-ci a été testé sur plusieurs matériaux différant soit par la matrice, soit par les renforts. Une étude, du seul paramètre intervenant dans le modèle proposé, a permis de montrer que sa détermination à un certain niveau de déformation maximale imposée permettait de prévoir l'adoucissement pour des niveaux de déformation maxirnale imposés et des niveaux de contrainte induite plus faibles, et ce quelque soit le nombre de cycles considéré. Par la suite, le modèle d'adoucissement par fatigue développé a été implémenté au sein d'un code éléments finis modulaire (modulef) afin d'offrir un outil d'aide à la conception de structures élastomères prenant en compte ces phénomènes d'adoucissement. Dans ce but, un algorithme non incrémentaI de résolution a été développé afin de prendre en compte d'une part la nature incompressible et endommageable du comportement et d'autre part le caractère grandement déformable et non linéaire des comportements mis en jeu. En effet, les problèmes à traiter étant par définition des problèmes non linéaires (comportement hyperéla. Stique) et instationnaires (endommagement), l'utilisation d'algorithme classique de type incrémentaI ne pouvait être envisagée à cause des temps de calculs alors requis. Un algorithme non incrémentaI basé sur des techniques de type Newton, ou plus précisément LATIN, a donc été proposé ainsi que plusieurs méthodes d'optimisation afin de diminuer les temps de calcul.
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Trombini, Marion. "Couplage endommagement-grandes déformations dans une modélisation multi-échelle pour composites particulaires fortement chargés." Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2015. http://www.theses.fr/2015ESMA0002/document.
Анотація:
Cette thèse traite de la modélisation multi-échelle de composites particulaires fortement chargés. La méthode d’estimation, qualifiée d’“Approche Morphologique” (A.M.), repose sur une double schématisation géométrique et cinématique du composite permettant de fournir la réponse aux deux échelles. Afin d’évaluer les capacités prédictives de l’A.M. en élasticité linéaire avec évolution de l’endommagement, l’A.M. est testée vis-à-vis de ses aptitudes à rendre compte des effets de taille et d’interaction de particules sur la chronologie de décohésion. Pour cela, différentes microstructures périodiques simples, aléatoires monomodales et bimodale générées numériquement sont considérées. Les résultats obtenus sont cohérents avec les données de la littérature : la décohésion des grosses particules précède celle des plus petites et est d’autant plus précoce que le taux de charges est important. Puis, l’objectif est de coupler deux non-linéarités traitées séparément dans deux versions antérieures de l’A.M : l’endommagement par décohésion charges/matrice et les grandes déformations. La formulation du problème de localisation-homogénéisation est reprise à la source de manière analytique. Le critère de nucléation de défauts est étendu en transformations finies. Le problème obtenu, fortement non-linéaire, est résolu numériquement via un algorithme de Newton-Raphson. Les étapes sous-jacentes à la résolution (calcul de la matrice tangente, codage en langage Python®) sont explicitées. Des évaluations progressives (matériaux sain et endommagé)permettent de valider la mise en oeuvre numérique. Les effets de taille et d’interaction sont alors restitués en transformations finiesThis study is devoted to multi-scale modeling of highly-filled particulate composites.This method, the “Morphological Approach” (M.A.), is based on a geometrical and kinematicalschematization which allows the access to both local fields and homogenized response. In order toevaluate the predictive capacities of the M.A. considering a linear elastic behavior for the constituentsand evolution of damage, analysis is performed regarding the ability of the M.A. to accountfor particle size and interaction effects on debonding chronology. For that purpose, simple periodic,random monomodal and bimodal microstructures are considered. The results are consistent withliterature data : debonding of large particles occurs before the one of smaller particles and thehigher the particle volume fraction, the sooner the debonding. Finally, the objective is to operatethe coupling of two non linearities which were separately studied in previous versions of the M.A. :debonding between particles and matrix, and finite strains. The whole analytical background of theapproach is reconsidered in order to define the localization-homogenization problem. The nucleationcriterion is extended to the finite strains context. The final problem, strongly non linear, is numericallysolved through a Newton-Raphson algorithm. The different solving steps (jacobian matrix,coding with Python®) are developed. Progressive evaluations (sound and damage materials) allowthe validation of numerical implementation. Then, size and interaction effects are reproduced infinite strains
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Clavel, Jean-François. "Modélisation en dynamique transitoire non-linéaire par la méthode des éléments finis en schéma d'intégration explicite sur micro-ordinateur." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10114.
Анотація:
La modélisation numérique des phénomènes d'impact et de formage est abordée dans le cadre des méthodes de dynamique explicite appliquées aux configurations bidimensionnelles et axisymétriques. La formulation lagrangienne eulérienne arbitraire est employée pour permettre l'étude de phénomènes impliquant de grandes déformations dans le domaine élastoplastique et cela en conservant une qualité du maillage acceptable. Après une présentation et une analyse des différentes techniques de résolution déjà existantes, notre algorithme de transport est proposé. Il repose sur la séparation des équations qui régissent le milieu continu suivant leur caractère source ou de transport. La partie lagrangienne est résolue par la méthode des éléments finis de Galerkin, alors que la partie eulérienne est traitée par la méthode des volumes finis. Nous présentons ensuite différents algorithmes permettant de déterminer mais aussi de gérer les zones de contact. Un algorithme de redéfinition du maillage permettant un glissement des nœuds sur la surface matérielle du solide est ensuite présenté. Enfin nos travaux sont valides par différents cas-tests bidimensionnels. Nous montrons ainsi qu'un simple ordinateur est aussi performant qu'une station de calcul d'entrée de gamme.
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Sornin, Denis. "Sur les formulations élastoplastiques non locales en gradient d'endommagement." Troyes, 2007. http://www.theses.fr/2007TROY0011.
Анотація:
Il est bien établie que les résultats d’analyse éléments finis de structures impliquant des comportements mécaniques adoucissants, souffrent d’une dépendance à la discrétisation spatio-temporelle. Cet ouvrage à travers l’étude de plusieurs formulations non locales propose d’aider au choix de modèles aptes à assurer l’indépendance vis-à-vis des aspects discrétisationels. Après une analyse des différentes formes de dépendance au maillage, les solutions existantes sont présentées. En se limitant volontairement aux cas des modèles élastoplastiques endommageables, plusieurs propositions sont spécifiquement étudiées. Les formulations sont présentées puis étudiées pour des cas de sollicitations simples de traction plane. Les aspects numériques et l’implémentation dans l’environnement du logiciel ABAQUS-Standard sont particulièrement détaillés. Plusieurs de ces formulations font appel à un élément non local spécifique dont la structure et l’implémentation sont présentées. Pour chaque formulation étudiée, la capacité à contrôler la taille de la zone de localisation ainsi que la dépendance de la dissipation globale vis-à-vis du maillage sont étudiées. Enfin les limites théoriques et numériques de chaque formulation sont misent en lumière. Cette étude apporte des éléments scientifiques et pratiques pour le choix d’une formulation élastoplastique endommageable assurant l’indépendance des réponses éléments finis à la discrétisationFEM results of softening materials are well known to show pathological mesh dependency. The main goal of the present work, studying different types of formulation, is to give some elements to choose the better models able to avoid mesh sensitivity. A general study of the different sources of mesh and time dependency is carried out, and some existing solutions are presented. The case of elastoplastic damaging models with destination to industrial applications is specifically studied in the rest of the thesis. Formulations are presented and studied for a simple tension test, with various spatial discretisation. Numerical aspects and implementation in ABAQUS-standard environment is discussed. A new non local element is used for some of the formulations. The structure and details of this element are presented. For a given set of meshes, the ability of each formulation presented to control the size of the necking zone is studied. In the same time the independence of the global dissipation to the mesh size is checked. Practical and theoretical limits are highlighted. This study, gives some scientific and practical elements for the choice of a non local elastoplastic damaging model able to avoid discretisation sensitivity. For the end, the principal conclusions and the better developments in prospect are given
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Tissier, Marion. "Etude numérique de la transformation des vagues en zone littorale, de la zone de levée aux zones de surf et de jet de rive." Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14437/document.
Анотація:
Dans cette thèse, nous introduisons un nouveau modèle instationnaire de vagues valable de la zone de levée à la zone de jet de rive adapté à l'étude de la submersion. Le modèle est basé sur les équations de Serre Green-Naghdi (S-GN), dont l'application à la zone de surf reste un domaine de recherche ouvert. Nous proposons une nouvelle approche pour gérer le déferlement dans ce type de modèle, basée sur la représentation des fronts déferlés par des chocs. Cette approche a été utilisée avec succès pour les modèles basés sur les équations de Saint-Venant (SV) et permet une description simple et efficace du déferlement et des mouvements de la ligne d'eau. Dans ces travaux, nous cherchons à étendre le domaine de validité du modèle SV SURF-WB (Marche et al. 2007) vers la zone de levée en incluant les termes dispersifs propres aux équations de S-GN. Des basculements locaux vers les équations de SV au niveau des fronts permettent alors aux vagues de déferler et dissiper leur énergie. Le modèle obtenu, appelé SURF-GN, est validé à l'aide de données de laboratoire correspondant à différents types de vagues incidentes et de plages. Il est ensuite utilisé pour analyser la dynamique des fronts d'ondes longues de type tsunami en zone littorale. Nous montrons que SURF-GN peut décrire les différents types de fronts, d'ondulé non-déferlé à purement déferlé. Les conséquences de la transformation d'une onde de type tsunami en train d'ondulations lors de la propagation sur une plage sont ensuite considérées. Nous présentons finalement une étude de la célérité des vagues déferlées, basée sur les données de la campagne de mesure in-situ ECORS Truc-Vert 2008. L'influence des non-linéarités est en particulier quantifiéeIn this thesis, we introduce a new numerical model able to describe wave transformation from the shoaling to the swash zones, including overtopping. This model is based on Serre Green-Naghdi equations, which are the basic fully nonlinear Boussinesq-type equations. These equations can accurately describe wave dynamics prior to breaking, but their application to the surf zone usually requires the use of complex parameterizations. We propose a new approach to describe wave breaking in S-GN models, based on the representation of breaking wave fronts as shocks. This method has been successfully applied to the Nonlinear Shallow Water (NSW) equations, and allows for an easy treatment of wave breaking and shoreline motions. However, the NSW equations can only be applied after breaking. In this thesis, we aim at extending the validity domain of the NSW model SURF-WB (Marche et al. 2007) to the shoaling zone by adding the S-GN dispersive terms to the governing equations. Local switches to NSW equations are then performed in the vicinity of the breaking fronts, allowing for the waves to break and dissipate their energy. Extensive validations using laboratory data are presented. The new model, called SURF-GN, is then applied to study tsunami-like undular bore dynamics in the nearshore. The model ability to describe bore dynamics for a large range of Froude number is first demonstrated, and the effects of the bore transformation on wave run-up over a sloping beach are considered. We finally present an in-situ study of broken wave celerity, based on the ECORS-Truc Vert 2008 field experiment. In particular, we quantify the effects of non-linearities and evaluate the predictive ability of several non-linear celerity models
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Michaud, Pierre-Yohan. "Distorsions des systèmes de reproduction musicale : Protocole de caractérisation perceptive." Phd thesis, Aix-Marseille Université, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00806288.
Анотація:
Ces travaux concernent l'évaluation perceptive de la reproduction sonore. Le but de notre étude est de proposer un protocole permettant la caractérisation perceptive des non-linéarités et des phénomènes de distorsion modifiant le signal reproduit par un système tel qu'une enceinte acoustique. L'élaboration d'un tel protocole nécessite de rassembler de nombreuses enceintes et d'utiliser une méthode d'évaluation adaptée. Nous ne cherchons pas à évaluer la distorsion en terme de qualité globale mais plutôt à estimer les dissemblances perçues entre différentes enceintes distordues afin de révéler, grâce à une analyse multidimensionnelle MDS, les critères sur lesquelles les auditeurs se basent pour les différencier. Dans un premier temps, nous avons utilisé des signaux de synthèse afin de générer des échantillons dont la distorsion est contrôlable. Nous avons ainsi créé un corpus composé de nombreux échantillons distordus simulant ou se rapprochant du fonctionnement d'une enceinte acoustique avec différents types de non-linéarités. Ensuite nous proposons une méthode adaptée à l'évaluation de la dissemblance sur des corpus étendus que nous avons validée à partir de simulations et de tests d'écoute. Enfin, nous avons appliqué cette méthode d'évaluation sur le corpus d'enceintes que nous avons élaboré afin de tester l'utilisation du protocole proposé et de donner quelques résultats préliminaires concernant les dimensions perceptives liées à la distorsion non linéaire.
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Proust, Sébastien. "Ecoulements non-uniformes en lits composés : effets de variations de la largeur du lit majeur." Lyon, INSA, 2005. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2005ISAL0083/these.pdf.
Анотація:
La modélisation des inondations se heurte à plusieurs difficultés dès lors qu'interviennent des débordements de l'écoulement du lit mineur dans les lits majeurs contigus. Les écoulements " en lit composé " sont alors caractérisés par une interaction turbulente entre l'écoulement du lit mineur et celui du lit majeur, mais aussi par des transferts de masse entre lits lorsque la largeur du lit majeur varie. La thèse s'intéresse aux modélisations expérimentale et numérique de ces écoulements non-uniformes. De nouvelles configurations sont explorées : convergence brusque ou divergence linéaire de la plaine d'inondation, épi type " remblai routier " dans le lit majeur. En plus de simulations numériques 1D et 2D conventionnelles, une nouvelle modélisation est présentée : nommée " Méthode 1D par lit ", elle individualise la dynamique de l'écoulement dans chacun des lits et donne des résultats satisfaisants en terme de niveau d'eau et de débit dans le lit majeur, dans huit géométries testéesFlooding rivers usually present transition reaches where the floodplain width can significantly vary. The present work focuses on both physical and numerical modeling of over bank flows in such configurations. A particular attention is paid to flows in the flood plain. These flows are characterized by turbulent exchanges due to the velocity gradient between flows in the main channel and the floodplain, and by severe mass transfer and associated momentum exchange between the subsections. New experiments are carried out in non-prismatic compound channel flumes: flows in abrupt contraction of the flood plain, enlarging flood plains, flow in the vicinity of groynes. In addition to conventional 1D and 2D simulations, a new modeling is presented: it is called “1D Per Subsection Method” and separates the dynamic equations in each bed. The simulations of both water depth and discharge rate in the floodplain are in good agreement with experimental data, for eight tested geometries
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Choi, In-Sung. "Simulation des mécanismes complexes en C. M. A. O. . : Étude des non-linéarités de comportement : Application aux boites de transmission de puissance d'hélicoptères." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0034.
Анотація:
L'étude du comportement global de mécanismes tels que les boîtes de transmission d'hélicoptères et les boîtes de vitesses d'automobiles a montré que la forte non-linéarité des paliers à roulements empêche d'isoler simplement les paliers du reste de la structure pour une étude précise terme d'efforts et de déplacements. Une approche de la modélisation des paliers et de leur environnement avec prise en compte de la déformation des bagues est proposée. Cette approche, basée sur la méthode des éléments finis (MEF), fournit des conditions aux limites réalistes pour des études fines d'optimisation des composants. Elle permet de quantifier l'influence réciproque entre les paliers et leur environnement réel. La réalisation de prototypes et d'essais exige des délais et des coûts souvent élevés. Un logiciel avec pré- et post-processeurs (maillage automatique, visualisation,. . . ) pour la Conception Mécanique Assistée par Ordinateur adapté aux Bureaux d'Etudes industriels permet de réduire sensiblement ces contraintes et accroît la connaissance du comportement réel du mécanismeThe study of the global behaviour of mechanisms such as helicopter and autombile gearboxes showed that the highly non-linear behaviour of bearings prevents from isolating the bearings from the rest of the structure for a precise study in term of stresses and of displacements. An approach of the modelling of bearings and of their environment with consideration of the deformation of the rings is proposed. This approach, which is based upon the Finite Element Method (FEM), gives real boundary conditions for fine study of components optimizations. It permits to quantify the mutual influence between the bearings and the real environment. The realization of prototypes and of experiences requires delays and costs high. A software with pre- and post-processors (automatic meshing, visualization,. . . ) for CAD adapted to the industrial Design Offices permits to reduce sensibly these constraints and increases the knowledge of the real behaviour of the mechanism
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Filippini, Andrea Gilberto. "Free surface flow simulation in estuarine and coastal environments : numerical development and application on unstructured meshes." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0404/document.
Анотація:
Over the last decades, there has been considerable attention in the accurate mathematical modeling and numerical simulations of free surface wave propagation in near-shore environments. A physical correct description of the large scale phenomena, which take place in the shallow water region, must account for strong nonlinear and dispersive effects, along with the interaction with complex topographies. First, a study on the behavior in nonlinear regime of different Boussinesq-type models is proposed, showing the advantage of using fully-nonlinear models with respect to weakly-nonlinear and weakly dispersive models (commonly employed). Secondly, a new flexible strategy for solving the fully-nonlinear and weakly-dispersive Green-Naghdi equations is presented, which allows to enhance an existing shallow water code by simply adding an algebraic term to the momentum balance and is particularly adapted for the use of hybrid techniques for wave breaking. Moreover, the first discretization of the Green-Naghdi equations on unstructured meshes is proposed via hybrid finite volume/ finite element schemes. Finally, the models and the methods developed in the thesis are deployed to study the physical problem of bore formation in convergent alluvial estuary, providing the first characterization of natural estuaries in terms of bore inceptionCes dernières décennies, une attention particulière a été portée sur la modélisation mathématique et la simulation numérique de la propagation de vagues en environnements côtiers. Une description physiquement correcte des phénomènes à grande échelle, qui apparaissent dans les régions d'eau peu profonde, doit prendre en compte de forts effets non-linéaires et dispersifs, ainsi que l'interaction avec des bathymétries complexes. Dans un premier temps, une étude du comportement en régime non linéaire de différents modèles de type Boussinesq est proposée, démontrant l'avantage d'utiliser des modèles fortement non-linéaires par rapport à des modèles faiblement non-linéaires et faiblement dispersifs (couramment utilisés). Ensuite, une nouvelle approche flexible pour résoudre les équations fortement non-linéaires et faiblement dispersives de Green-Naghdi est présentée. Cette stratégie permet d'améliorer un code "shallow water" existant par le simple ajout d'un terme algébrique dans l'équation du moment et est particulièrement adapté à l'utilisation de techniques hybrides pour le déferlement des vagues. De plus, la première discrétisation des équations de Green-Naghdi sur maillage non structuré est proposée via des schémas hybrides Volume Fini/Élément Fini. Finalement, les modèles et méthodes développés dans la thèse sont appliqués à l'étude du problème physique de la formation du mascaret dans des estuaires convergents et alluviaux. Cela a amené à la première caractérisation d'estuaire naturel en terme d'apparition de mascaret
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Hanique-Cockenpot, Gaël. "Etude numérique de la propagation non linéaire des infrasons dans l'atmosphère." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2011. http://www.theses.fr/2011ECDL0032/document.
Анотація:
Cette thèse propose une étude de la propagation non linéaire des infrasons dans l’atmosphère par résolution temporelle des équations de la mécanique des fluides compressibles en s’appuyant sur des algorithmes développés pour l’aéroacoustique. L’étude se restreint aux ondes émises par les explosions de forte amplitude. Une étude bibliographique est d’abord réalisée pour identifier les phénomènes physiques influents et pour détailler un modèle d’atmosphère réaliste qui soit compatible avec une résolution numérique directe. Les équations de Navier-Stokes sont ensuite formulées pour intégrer les effets hors-équilibre de la relaxation de la vibration moléculaire. Cette étape est accompagnée de développements analytiques servant de base `a une discussion des effets dissipatifs et des effets de l’inhomogénéité atmosphérique de grande échelle. Les méthodes numériques optimisées retenues pou l’implémentation du solveur sont ensuite présentées. La stabilité et la précision sont étudiées analytiquement, puis le code de calcul est validé par des séries de simulations dans des configurations simples pour lesquelles des solutions analytiques sont disponibles. Une discrétisation adaptée pour la simulation des infrasons non linéaires se propageant dans l’atmosphère est alors proposée. Le solveur est ensuite validé dans la configuration complexe d’un modèle réaliste d’atmosphère, d’abord par une convergence de maillage, puis par confrontation avec des méthodes numériques préexistantes. L’influence des effets dissipatifs et des effets non linéaires est ensuite discutée sur la base des résultats numériques. L’influence générale des vents atmosphériques est par ailleurs présentée et des phénomènes spécifiques tels que les réflexions partielles ou les ondes rampantes sont évoqués. Enfin, une confrontation des simulations avec une expérience de référence est réalisée et les similitudes entre les enregistrements numériques et expérimentaux sont soulignéesThis thesis proposes a study of non linear infrasound propagation through the atmosphere by a time integration of compressible fluid mechanics equations using aeroacoustics algorithms. The survey is restricted to the case of infrasound emitted by high amplitude explosions. Existing literature is reviewed to identify influential physical phenomena and to detail a realistic atmosphere model compatible with direct numerical methods. Afterwards, the Navier-Stokes equations are formulated to take non-equilibrated vibrational relaxation effects into account. Acoustic absorption and effects of high-scale atmospheric in homogeneities are then discussed on the basis of analytical developments. Subsequently, the optimized numerical methods implemented in the solver are introduced. Numerical stability and accuracy are analyzed, then the method is validated by series of simple configuration simulations and an adapted discretization is proposed to simulate non linear infrasound propagating in the atmosphere. The solver is validated in the configuration of a complex realistic atmosphere, first by a grid convergence method and second by confronting the results to those of other numerical approaches. The influence of acoustic absorption and non linear effects are then discussed by analyzing numerical results. General influence of winds is also introduced and specific phenomena, such as partially reflected waves or creeping waves, are evoked. Finally, simulations are compared with a full-scale experience and similarities between both kind results are underlined
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Taki, Abdelmajid. "Ordre et désordre dans un milieu non linéaire perturbé : le cas de "Sine-Gordon"." Nice, 1987. http://www.theses.fr/1987NICE4139.
Анотація:
On étudie essentiellement la coexistence du chaos temporel et des structures cohérentes persistantes dans un milieu non linéaire unidimensionnel. Une extension de la méthode de Melnikov à des cas de perturbations non périodiques permet d'étudier les bifurcations des solutions dans des systèmes modélisant le comportement dynamique des jonctions Josephson. On montre aussi que cette méthode cesse d'être valide pour des systèmes perturbés périodiquement à hautes harmoniques de la fréquence caractéristique du système non perturbé. Enfin, on montre que l'équation de Sine-Gordon perturbée par des champs périodiques présente des régimes de chaos temporel en présence de structures spatiales cohérentes persistantes. Voici un schéma de la procédure suivie : par une méthode des coordonnées collectives, on réduit le nombre infini de degrés de liberté de l'équation aux dérivées partielles a un degré de liberté (la largeur de l'onde). On utilise la méthode de Melnikov et les applications de Poincaré pour étudier analytiquement le comportement dynamique du système réduit. Les prédictions théoriques et les résultats obtenus par simulations numériques de l'équation originale, sont en parfait accord à la fois qualitativement et quantitativement
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Bochud, Pascal. "Résolution spatiale non uniforme dans une méthode vortex et optimisation d'un concept de turbine à aile oscillante." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25597/25597.pdf.
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Gatard, Emmanuel. "Analyse des phénomènes physiques dans les diodes p-i-n : contribution à la modélisation électrothermique pour les applications de puissance RF et hyperfréquences." Limoges, 2006. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/0b9b8206-a9ad-4e98-8108-afdd5506fda2/blobholder:0/2006LIMO0065.pdf.
Анотація:
Les diodes p-i-n sont largement utilisées dans les applications RF et hyperfréquences telles que les déphaseurs, commutateurs, atténuateurs et limiteurs. L'évaluation précise des grandeurs électriques aux accès du composant, l'étude de la fiabilité et des effets thermiques passent aujourd'hui par le couplage de modèles électriques et thermiques. Les modèles actuels de diodes en hyperfréquences sont de simples résistances contrôlées en courant sans effet non-linéaire, ni prise en compte de la température. Dans ce contexte, le comportement électrique de la diode a été largement analysé à l'aide de simulations physiques. Ainsi, un modèle électrique non-linéaire a pu être développé et implanté dans un simulateur circuit. Une méthodologie de modélisation thermique non-linéaire à partir d'une description 3D éléments finis a également été développée. Finalement, un modèle électrothermique non-linéaire de la diode p-i-n a été proposé et validé avec succès par de nombreuses mesures. Le modèle développé a été mis à profit pour la simulation d'un limiteur forte puissance en bande SP-I-N diodes are widely used in active, passive microwave applications including phase shifters, switches, attenuators and limiters. An accurate prediction of electrical behavior, reliability and thermal management of semiconductor power devices goes through the coupling of thermal models with electrical models. Conventional p-i-n diode models at microwave frequencies are simply current controlled resistance without nonlinear effect and temperature dependence. In this context, the diode electrical behavior was largely studied thanks to physics-based simulations. Thus, a nonlinear electrical model was developed in forward as in reverse bias operation and implemented in a commercial circuit simulator. A nonlinear thermal reduced model of the diode was also developed from a 3D finite element description and implemented in a circuit simulator. Finally, a nonlinear electrothermal p-i-n diode model was proposed and successfully validated with small and large signal measurements. The developed model was used to enable the simulation of high power S band limiters
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Peng, Shuiran. "Analyse mathématique et numérique de plusieurs problèmes non linéaires." Thesis, Poitiers, 2018. http://www.theses.fr/2018POIT2306/document.
Анотація:
Cette thèse est consacrée à l’étude théorique et numérique de plusieurs équations aux dérivées partielles non linéaires qui apparaissent dans la modélisation de la séparation de phase et des micro-systèmes électro-mécaniques (MSEM). Dans la première partie, nous étudions des modèles d’ordre élevé en séparation de phase pour lesquels nous obtenons le caractère bien posé et la dissipativité, ainsi que l’existence de l’attracteur global et, dans certains cas, des simulations numériques. De manière plus précise, nous considérons dans cette première partie des modèles de type Allen-Cahn et Cahn-Hilliard d’ordre élevé avec un potentiel régulier et des modèles de type Allen-Cahn d’ordre élevé avec un potentiel logarithmique. En outre, nous étudions des modèles anisotropes d’ordre élevé et des généralisations d’ordre élevé de l’équation de Cahn-Hilliard avec des applications en biologie, traitement d’images, etc. Nous étudions également la relaxation hyperbolique d’équations de Cahn-Hilliard anisotropes d’ordre élevé. Dans la seconde partie, nous proposons des schémas semi-discrets semi-implicites et implicites et totalement discrétisés afin de résoudre l’équation aux dérivées partielles non linéaire décrivant à la fois les effets élastiques et électrostatiques de condensateurs MSEM. Nous faisons une analyse théorique de ces schémas et de la convergence sous certaines conditions. De plus, plusieurs simulations numériques illustrent et appuient les résultats théoriquesThis thesis is devoted to the theoretical and numerical study of several nonlinear partial differential equations, which occur in the mathematical modeling of phase separation and micro-electromechanical system (MEMS). In the first part, we study higher-order phase separation models for which we obtain well-posedness and dissipativity results, together with the existence of global attractors and, in certain cases, numerical simulations. More precisely, we consider in this first part higher-order Allen-Cahn and Cahn-Hilliard equations with a regular potential and higher-order Allen-Cahn equation with a logarithmic potential. Moreover, we study higher-order anisotropic models and higher-order generalized Cahn-Hilliard equations, which have applications in biology, image processing, etc. We also consider the hyperbolic relaxation of higher-order anisotropic Cahn-Hilliard equations. In the second part, we develop semi-implicit and implicit semi-discrete, as well as fully discrete, schemes for solving the nonlinear partial differential equation, which describes both the elastic and electrostatic effects in an idealized MEMS capacitor. We analyze theoretically the stability of these schemes and the convergence under certain assumptions. Furthermore, several numerical simulations illustrate and support the theoretical results
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Hemmati, Sahar. "Etude de l'Interaction Sol-Végétation-Atmosphère avec une approche couplée Thermo-Hydro-Mécanique." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005609.
Анотація:
L'objectif de ce travail est d'étudier, par une approche numérique bidimensionnelle, l'effet de l'interaction sol-végétation-atmosphère et de l'extraction par des racines d'arbres isolés sur le comportement thermo-hydro-mécanique des sols argileux sensibles au retrait-gonflement. Le cas de l'interaction sol-végétation-atmosphère a été étudié en se basant sur les données obtenues sur le site de Mormoiron instrumenté par le BRGM avec des sondes capacitives Humitub et des extensomètres. Afin d'exploiter les données de teneur en eau enregistrée, on a commencé par un travail expérimental d'étalonnage en laboratoire. L'étalonnage a été réalisé sur différents matériaux. L'influence de la variation de température et du type de sol sur la mesure de teneur en eau a été étudiée. Les résultats semblent montrer que les sondes capacitives comme Humitub ne sont pas adaptées à des sols argileux comme l'argile de Mormoiron. Les études bibliographiques ont aussi montré la dépendance importante des mesures effectuées par cette méthode capacitive vis-à-vis de la fréquence, surtout dans le cas des sols ayant une capacité d'échange cationique élevée. Un modèle bidimensionnel de l'interaction sol-végétation-atmosphère et un modèle bidimensionnel d'extraction d'eau par des racines ont été développés afin de décrire les effets climatiques et végétaux sur le comportement thermo-hydro-mécanique d'un milieu non saturé. Ces modèles ont été implantés dans le code de calcul aux éléments finis θ-STOCK (Gatmiri, 1997). La vérification du modèle de l'interaction sol-végétation atmosphère a été faite par le biais d'une comparaison des résultats de calcul avec les données in situ disponibles sur le site de Mormoiron et les données météorologiques de la station Carpentras. Les calculs ont été ensuite étendus à des périodes particulièrement sèches et particulièrement humides. La modélisation d'une période plus longue de 20 ans a été également effectuée. Le modèle d'extraction par des racines a été vérifié sur quelques études de cas rapportés par Biddle (1998), en utilisant les données météorologiques de la station de Londres et en considérant l'effet de l'interaction sol-végétation-atmosphère sur la surface du sol. L'ensemble des résultats obtenus montre la pertinence de l'approche numérique adoptée. Cette étude de modélisation a été finalement complétée en considérant une fondation superficielle d'une maison. Les résultats ont montré clairement le rôle de la présence d'un arbre, ainsi que l'importance de sa distance de la maison sur les tassements du sol.
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Arson, Chloé. "Étude théorique et numérique de l'endommagement thermo-hydro-mécanique des milieux poreux non saturés." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005608.
Анотація:
Les déchets radioactifs sont stockés dans des milieux poreux multi-phasiques. Un nouveau modèle d'endommagement, formulé en variable indépendantes (contrainte nette, succion et contrainte thermique) est proposé pour ces géomatériaux. La variable d'endommagement est un tenseur d'ordre deux, dont les valeurs principales croissent avec la tension. Les relations contrainte/déformation sont dérivées de l'énergie libre, dont l'expression est postulée. Les rigidités dégradées sont calculées en appliquant le principe de l'Energie Elastique Equivalente pour chaque variable d'état. La fissuration est prise en compte dans les transferts d'humidité, au moyen de longueurs internes. Le modèle d'endommagement a été intégré dans le code d'Eléments Finis Θ-Stock. Le modèle mécanique a été validé en comparant des résultats numériques à des résultats expérimentaux et théoriques. Les tendances données par le modèle dans les études paramétriques sur des configurations réalistes complexes sont bonnes.
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Helin, Lionel. "Développement de modèles algébriques explicites pour les fluides viscoélastiques." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Helin.pdf.
Анотація:
Par son implication dans de nombreux procédés industriels, l'étude des fluides viscoélastiques suscite un intérêt scientifique grandissant et ouvre de nombreuses perspectives. Néanmoins, les simulations numériques de ces écoulements de fluides complexes se heurtent encore souvent aux limites des resssources informatiques. Le développement de modèles algébriques est donc une alternative intéressante afin de simplifier les formulations des modèles différentiels usuels. En effet, alors que les modèles différentiels requièrent la résolution d'une équation aux dérivées partielles par composante de tension viscoélastique, les modèles algébriques reposent sur la résolution d'une unique équation de transport pour la trace du tenseur viscoélastique et sur des expressions explicites simples pour les tensions. Dans ce travail deux nouvelles formulations de modèles algébriques reproduisant les propriétés de cisaillement pur du modèle différentiel d'Oldroyd-B sont proposées. Ces nouveaux modèles sont testés à raide d'un code volumes finis écrit en coordonnées orthogonales généralisées sur des géométries bidimensionnelles variées : écoulement dans une contraction 4 :1, autour d'un cylindre et dans une conduite courbée à 180°. L'étude de l'invariance matérielle (ou " objectivité ") de ces nouveaux modèles est abordée dans une première partie. On montre que la prise en compte de ce principe pour les modèles algébriques nécessite le calcul de la vitesse de rotation des vecteurs propres du tenseur taux de déformation et du tenseur taux de rotation absolu. Une étude cinématique montre les zones de l'écoulement où cette vitesse de rotation peut être négligée et celles où elle doit être prise en considération. Dans un second temps, les tensions viscoélastiques prédites par les modèles algébriques et celles provenant du modèle différentiel d'Oldroyd-B sont comparées. On montre que les nouveaux modèles simplifiés reproduisent de mamère satisfaisante les propriétés du modèle différentiel à condition de respecter ['indifférence matérielle des nouvelles formulations proposées. Enfin, différents tests réalisés sur un écoulement 2D montrent que l'utilisat\on de ces modèles algébriques réduit le temps de calcul de manière significative.
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Zoheir, Cif Allah. "Modélisation et simulations numériques de problèmes non linéaires en physique des plasmas : applications à l'équation de Korteweg-De Vries et à l'équation de Schrödinger non linéaire." Nancy 1, 1991. http://www.theses.fr/1991NAN10008.
Анотація:
Notre travail entre dans le cadre d'une étude analytico-numérique, où les équations de type Korteweg-De Vries et de Schrödinger non linéaire devraient permettre une meilleure compréhension de certains phénomènes en physique non linéaire. Les solutions en ondes solitaires de ces deux équations ont été étudiées, et les solutions numériques sont conformes aux études analytiques les plus récentes. Les cas de un, deux et trois solitons nous ont permis de répondre à certaines observations. L'utilisation du schéma numérique de Splitting-Dirac par son exactitude et sa souplesse nous a permis d'étendre notre travail à l'étude de l'équation de Schrödinger non linéaire bidimensionnelle. Nous avons confirmé et étudié la formation des ondes collapse
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Gillieaux, Olivier. "Modélisation des éléments non linéaires dans la simulation des convertisseurs statiques d'énergie." Toulouse, INPT, 1998. http://www.theses.fr/1998INPT017H.
Анотація:
Ce travail traite de la modélisation non linéaire en électronique de puissance. Afin de répondre aux exigences de la simulation dans ce domaine, à savoir l'efficacité et la fiabilité des méthodes, nous avons développé une modélisation linéaire par morceaux. Nous l'appliquons à tous les éléments de base (sources, résistances, condensateurs et inductances). Afin d'offrir un maximum de possibilités et pour répondre aux besoins de l'approche hiérarchique de la modélisation, nous envisageons une évolution de ces éléments aussi bien spontanée (dépendant d'une grandeur électrique) que commandée (dépendant explicitement du temps). Nous complétons cet ensemble par le transformateur et l'interrupteur généralisé qui synthétise toutes les fonctions de commutation intégrant non seulement les semi-conducteurs mais également les associations de ceux-ci. Notre modèle d'interrupteur inclut également la dégradation dont l'utilisateur peut définir les conditions. Nous appliquons également la linéarisation à la gestion de l'hystérésis magnétique en faisant appel aux théories de Duhem et de Preisach. Dans l'optique de la macromodélisation, nous proposons une méthode pour conditionner les évolutions d'un ou de plusieurs éléments à celles d'un élément-maitre. L'utilisateur a la possibilité de configurer à loisir ces interactions. Nous montrons que, par cette technique, il devient possible de concevoir des macromodèles dont la topologie évolue virtuellement en cours de simulation. Enfin, nous étayons notre exposé par des exemples concrets qui exploitent les éléments et les outils mis au point dans le cadre de ce travail.
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Chevillot, Fabrice. "Dynamique non-linéaire des instabilités vibratoires induites par le frottement dans les freins aéronautiques : études numériques et confrontations essais-simulations." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2009. http://www.theses.fr/2009ECDL0027.
Анотація:
Ce travail porte sur l’étude de la stabilité et l’analyse non-linéaire transitoire des instabilités mécaniques induites par le frottement dans les systèmes de freinage aéronautique. La compréhension de ces instabilités, par la combinaison d’approches expérimentales et théoriques, permet de réduire ou de supprimer leur risque d’apparition. Cette thèse a pour objectif de prédire les niveaux des vibrations induites par le frottement dans les freins aéronautiques à l’aide d’un modèle phénoménologique non-linéaire capable de reproduire les mécanismes responsables des instabilités. L’approche est focalisée sur les deux phénomènes vibratoires principaux apparaissant entre 0 et 1 000 Hz connus sous le nom de squeal et whirl. Pour appuyer cette démarche, les essais expérimentaux réalisés au sein de Messier-Bugatti - Groupe SAFRAN seront utilisés. La première approche est une étude ”statico-dynamique” dans laquelle la linéarisation des équations dynamiques non-linéaires autour de la position d’équilibre permet de déterminer la stabilité du système par un calcul aux valeurs propres. La stabilité du frein est alors déterminée en fonction de différents paramètres : coefficient de frottement, pression hydraulique, raideur non-linéaire, etc... Une attention particulière a été portée sur l’étude des effets de l’amortissement sur les instabilités vibratoires issues d’un couplage de modes : l’amortissement peut avoir des effets néfastes sur la stabilité du système, qui vont à l’encontre des idées reçues. La deuxième approche concerne l’étude ”dynamique non-linéaire”. L’analyse de stabilité ne permet pas, dans le cas où le système est instable, de connaître les amplitudes vibratoires générées. Une intégration temporelle des équations dynamiques non-linéaires permet alors de calculer les régimes transitoire et stationnaire du système. Des études d’influence sont ensuite menées pour évaluer la sensibilité de la réponse dynamique non-linéaire du frein vis-a-vis de ses paramètres. Le rôle de l’amortissement a été étudié avec attention : les conclusions établies grâce aux études de stabilité sont alors étendues à la dynamique non-linéaire. Des phénomènes transitoires complexes où plusieurs instabilités se développent seront également mis en évidence et analysés. Enfin, les essais expérimentaux montrent une dispersion importante dans l’amplitude des vibrations générées au cours des freinages, bien que les conditions expérimentales soient identiques. L’introduction de lois statistiques dans les paramètres du freinage permet alors de reproduire avec satisfaction la variabilité des amplitudes vibratoires observée en essaisThis study deals with the linear and non-linear transient analyses of instabilities induced by friction in aircraft braking systems. The investigation of these instability phenomena, under experimental and theoretical considerations, is useful to design brakes in which vibrations will not be harmful. The aim of this thesis is to predict the amplitude of the oscillations generated by frictioninduced instabilities in an aircraft braking system. To achieve this, a non-linear analytical model of the brake is built in order to reproduce the mechanisms responsible for friction-induced vibrations. Experimental records of the brake under working conditions performed by Messier-Bugatti- SAFRAN Group allow identifying two main vibrations identified in the 0-1,000 Hz range : squeal and whirl. The work is focused on these two phenomena. The first step in the study of a vibration problem is a stability analysis obtained by calculation of the eigenvalues of the Jacobian matrix of the system of non-linear equations linearized at the equilibrium point. The stability of the brake is then investigated with respect to brake parameters : coefficient of friction, hydraulic pressure, non-linear stiffness, etc... In particular, the effects of damping in mode-coupling instabilities are assessed. It appears that the addition of damping into the equations of motion does not lead systematically to the stabilization of the system, which runs counter to the generally accepted idea. The second step concerns the non-linear dynamics. If the system is unstable, the stability analysis gives no information on the amplitude of the oscillations or on the non-linear transient behavior. By integration of the full set of non-linear equations, the stationary and transient regimes are computed. The sensibility of the non-linear response of the brake is then studied with respect to brake parameters. In particular, the effects of damping are investigated in details : the conclusions established on the stability analysis are extended to the non-linear dynamics. Complex non-linear transient behaviors when several instabilities occur are also highlighted and analyzed. Finally, experimental tests reveal that the brake can generate vibrations of various amplitude, although the experimental conditions are identical. The introduction of statistical laws in the braking parameters allow simulating with a good agreement the variability of the vibratory levels observed when a series of tests is performed
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Lambert, Yvan. "Étude de l'endommagement en pointe de fissure dans le cas de la fissuration en plasticité non confinée." Compiègne, 1986. http://www.theses.fr/1986COMPI230.
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Robert, Florent. "Contribution à l'analyse non linéaire géométrique et matérielle des ossatures spatiales en Génie Civil : application aux ouvrages d'art." Lyon, INSA, 1999. http://theses.insa-lyon.fr/publication/1999ISAL0032/these.pdf.
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En Génie civil, la tendance actuelle à concevoir des structures de plus en plus élancées et le besoin d'optimiser les quantités de matériau, conduisent les projeteurs à mener des calculs prenant en compte les non-linéarités du système. En ouvrage d'art, considérer le couplage entre les non-linéarités matérielle et géométrique est impératif, d'où la nécessité de disposer d'outils informatiques adaptés au métier et résolvant ce problème. Nous proposons une formulation basée sur les coordonnées convectées spatiales en décomposant le mouvement d'une particule en un mouvement de corps rigide de grande amplitude et un mouvement modéré induisant les déformations. Ceci permet de prendre en compte les grands déplacements et les grandes rotations pour des éléments de poutre tridimensionnels alors que la non-linéarité matérielle repose sur l'hypothèse des petites déformations. On peut ainsi modéliser les ossatures spatiales composées de métal, de béton armé ou de béton précontraint. Les effets différés, à savoir le retrait et le fluage du béton ainsi que la relaxation des aciers de précontrainte, sont intégrés dans le schéma général de résolution. Pour simuler la construction des ouvrages d'art et étudier leur schéma statique, nous développons la prise en compte des grands déplacements pour les articulations ainsi qu'un élément simulant correctement le comportement d'un câble pesant, même lors des phases où il est détendu. Nous développons le calcul d'instabilité élastique à partir de la matrice des contraintes initiales issue de notre formulation. Nous proposons l'extension possible de l'algorithme de résolution du cas de chargement statique au cas dynamique. Nous validons notre approche en confrontant les résultats de nos calculs à des mesures expérimentales ou à la solution théorique de cas tests représentatifs. Enfin, une exemple d'utilisation du programme sur un tel projet réel est présenté : la simulation du remplacement du système de suspension du Pont de TancarvilleIn the field of civil engineering, the current trend to design structures more and more slender and the need to reduce the quantities of material, lead designers to make nonlinear calculations taking into account of the nonlinearities of the System. In the field of engineering structures, considering both material and geometrical nonlinearities is essential, therefrom the necessity to have computer tools fitting the profession and solving that problem. We propose a space convected coordinates based formulation consisting in breaking up the movement of a particle into a large rigid body movement and a small movement inducing strains. Large displacements and large rotations are taken into account for tridimensional beam éléments, whereas the material nonlinearity is based on the hypothesis of small strains. We can modelize space frames made of métal, of reinforced concrète or prestressed concrète. Delayed effects, that are concrète shrinkage and creep and prestressed concrète steel relaxation, are integrated in the général resolution scheme. In order to simulate the engineering structures construction and to study their statics, we consider large displacements for articulations, and we develop a spécifie beam élément that simulâtes correctly the behaviour of weighty cables, even though when not tensed. From the initial stress matrix, we develop the linear instability calculation. We propose the possible extension of our resolution scheme from static loads to dynamic ones. We validate our approach by comparing the results of our calculations tô the expérimental results or the theoretical solution of représentative tests. At last, an example of use of the programme on a real project is shown : the simulation of the replacement of the suspension System of the Tancarville Bridge