Soutenance de thèse – Xiaodong LIU “Une méthode multigrille massivement parallèle à base d’éléments finis sans matrice pour la simulation des matériaux hétérogènes à partir d’images de tomographie”

Xiaodong LIU, doctorant au sein de l’équipe MS, soutiendra sa thèse le 10 décembre 2019 à 9h30 à Centrale Nantes (Amphithéâtre S) sur le sujet suivant :

“Une méthode multigrille massivement parallèle à base d’éléments finis sans matrice pour la simulation des matériaux hétérogènes à partir d’images de tomographie”

Résumé:

Les simulations numériques à partir d’images de tomographie sont de plus en plus courantes depuis les vingt dernières années. Les simulations à l’échelle microscopique à partir d’images réelles de matériaux permettent aux chercheurs de connaître ses comportements thermiques et mécaniques, et d’améliorer leurs performances. Les difficultés de faire la simulation à partir d’images viennent de leur complexité et leur taille. La génération de maillages pour la microstructure complexe nécessite une intervention humaine pour l’utilisation de la méthode des éléments finis. Ces simulations à partir d’images de tomographie haute résolution demandent beaucoup de temps et de mémoire.
L’objectif de ce travail est de surmonter ces difficultés pour effectuer automatiquement des simulations numériques à partir d’images réelles des matériaux hétérogènes. Une méthode éléments finis sans matrice (MF-FEM) est utilisée pour diminuer les besoins en mémoire. Les méthodes de multigrille sont intégrées pour améliorer la convergence de la MF-FEM. Une technique efficace à la base d’homogénéisation est proposée pour traiter la mauvaise convergence de multigrille pour les problèmes avec grandes variations des propriétés des matériaux. Le calcul en parallèle hybride est aussi appliqué. Des simulations avec des milliards degrés de libertés sont effectuées sur des problèmes thermiques et mécaniques.

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Jury

Rapporteurs :

Jean-Charles PASSIEUX, Professeur des Universités, INSA Toulouse
Cornelis H. VENNER, Professeur, University of Twent

Examinateurs :

Luisa SILVA, Chargée de Recherche, HDR, Centrale Nantes
Katia MOCELLIN, Professeur, MINES ParisTech
Antonius A. LUBRECHT, Professeur des Universités, INSA Lyon

Directeur de Thèse :

Julien RETHORE, Directeur de Recherche CNRS, Centrale Nantes

Invité :

Alain COMBESCURE, Professeur des Universités