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Dissertations / Theses on the topic 'Méthode raffinement'
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Rehm, Joris. "Gestion du temps par le raffinement." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00441312.
Full textAbstract:
Dans les domaines critiques d'application de l'informatique, il peut être vital de disposer d'un génie logiciel qui soit capable de garantir le bon fonctionnement des systèmes produits. Dans ce contexte, la méthode B évènementielle promeut le développement de modèles abstraits du système à concevoir et l'utilisation de démonstrations formelles ainsi que de la relation de raffinement entre les modèles. Notre but est de pouvoir travailler sur des systèmes ayant des aspects temporels quantitatifs (propriétés et contraintes de temps) en restant au sein du cadre défini par la méthode B qui a déjà montré son efficacité par ailleurs, mais qui ne dispose pas de concepts spécifiques pour le temps. C'est ainsi que nous proposons l'introduction des contraintes de temps par le raffinement, ceci permet de respecter la philosophie de la méthode B et de systématiser cette approche par la formalisation de patrons de raffinement. Nos différentes modélisations du temps sont proposées sous la forme de patron à réappliquer sur le système à étudier. Nous pouvons donc étudier progressivement le système à partir d'une abstraction non-temporelle afin de le valider progressivement et de distribuer la difficulté de la preuve en plusieurs étapes. L'introduction des aspects temporels ne se fait que lorsque cela est nécessaire lors du processus de développement prouvé. Nous avons validé cette approche sur des études de cas réalistes en utilisant les outils logiciels de démonstration formelle de la méthode B.
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Ponce, Anthony. "Raffinement de maillage adapté à la méthode Chimère." Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAD024.
Full textAbstract:
L’essentiel du travail effectué consiste en l’intégration au sein du solveur NSMB d’une méthode de raffinement de maillage à partir d’ajout de blocs chimère. Dans un premier temps j’ai du adapter de la structure de données du code existant afin d’ajouter la modularité nécessaire à l’intégration de la méthode. Dans un second temps j’ai implanté la création de blocs de maillages chimères raffinés au cours de l’exécution du calcul. Le raffinement est modulable en fonction de paramètres d’entrées utilisateur. L’ajout de nouveaux blocs de maillages chimère peut être réalisé de manière séquentielle ou parallèle grâce à la parallélisation openMPI. Les maillages raffinés peuvent permettre d’affiner une partie de l’écoulement ou s’adapter à une géométrie plus complexe. Ce travail de développement a ensuite été éprouvé et validé sur différentes configurations planesThe main part of this work consists in the integration into the solver NSMB of a mesh refinement method based on the addition of chimera blocks. First, i had to adapt the data structure of the existing code in order to add the necessary modularity to integrate the method. In a second step i implemented the creation of refined chimera mesh blocks during the execution of the calculation. The refinement can be adjusted according to user input parameters. The addition of new chimera mesh blocks can be done sequentially or in parallel thanks to the parallelization openMPI. Refined mesh sizes can be used to refine part of the flow or to adapt to more complex geometry. This development work was then tested and validated on different flat configurations
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Bourgeois, Yan. "Raffinement d'une nouvelle plaque trochanterienne à l'aide de la méthode par éléments finis." Mémoire, École de technologie supérieure, 2010. http://espace.etsmtl.ca/631/1/BOURGEOIS_Yan.pdf.
Full textAbstract:
Le détachement du grand trochanter (GT) peut se produire suite à une fracture ou une ostéotomie. Dans tous les cas, il est impératif de repositionner le fragment et de le stabiliser. Plusieurs techniques de cerclage à l’aide de fils ou de câbles ont été développées dans le passé. De nos jours, les systèmes de plaque et câble sont généralement utilisés pour assurer le maintien du grand trochanter. Or ces systèmes montrent des problématiques de maintien qui peuvent porter en échec la guérison osseuse. Dans le but de réduire cette problématique, un nouveau concept (Y3), utilisant une plaque avec vis et câbles, a été développé dans le cadre d’un stage de recherche antérieure effectué par le candidat.
Les objectifs de ce nouveau système sont d’abord de réduire les mouvements entre le GT et le fémur, mais aussi de fournir un profil le plus bas possible. Un « profil bas » a pour avantage de diminuer la friction entre les muscles et la plaque pouvant ainsi diminuer les risques de bursite et de douleur. La géométrie en « Y » de la plaque contourne la protubérance du GT favorisant un « profil bas ». Or, les dimensions utilisées pour la conception initiale de la plaque semblent être surdimensionnées. L’objectif de ce mémoire est le raffinement des dimensions de la plaque Y3 à l’aide de la méthode par éléments finis.
Le modèle est composé de la partie proximale du fémur avec une ostéotomie du GT et la plaque Y3 utilisant des vis pour maintenir le grand trochanter. En accord avec les essais expérimentaux, la base du fémur est encastrée et des charges sont appliquées sur la tête fémorale et le GT simultanément. Une analyse de la sensibilité des différentes régions de la plaque Y3 sur les déplacements du GT a d’abord été effectuée pour orienter les étapes itératives de raffinement. Par la suite, le modèle a été utilisé pour raffiner les dimensions de la plaque.
La comparaison entre les résultats expérimentaux et numériques a montré que les mouvements du grand trochanter par rapport au fémur vont dans la même direction. Par contre, les déplacements du modèle numérique sont plus faibles que l’expérimentation. Les simplifications du modèle numérique sont probablement à l’origine de cette rigidité. L’étude de sensibilité a permis de déterminer que la région qui lie les branches supérieures à la branche inférieure de l’implant est la plus critique pour les déplacements du grand trochanter. Le raffinement de la plaque, réalisé en 5 itérations, a permis de réduire son épaisseur de 5% pour la région critique et entre 25% et 33% pour les autres régions. Cette diminution pourrait avoir un impact appréciable sur la douleur des patients et sur la probabilité de complication.
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Delaume, Eric. "Méthode de raffinement local adaptatif multi-niveaux pour la fissuration des matériaux hétérogènes." Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTS028/document.
Full textAbstract:
Afin d'anticiper les effets du vieillissement des enceintes de confinement des centrales électronucléaires, l'IRSN effectue des recherches avancées sur le vieillissement du béton. Les problématiques de fissuration liées au vieillissement sont abordées à l'aide d'une méthode micromécanique basée sur des Modèles de Zones Cohésives Frottantes et à l'aide de la méthode d'<> basée sur des considérations énergétiques. L'objectif de la thèse est de réduire les temps de calcul liés à ces deux approches, tout en conservant une bonne précision dans les zones d'intérêt, en adaptant la discrétisation en espace à l'aide de techniques de raffinement local adaptatif. La méthode de raffinement retenue est la méthode CHARMS (Conforming Hierarchical Adaptive Refinement Methods). Cette méthode, basée sur le raffinement des fonctions de base, permet un raffinement sans dégradation de la qualité des mailles initiales. En particulier, les non conformités géométriques sont naturellement prises en compte. Initialement appliquée à la Mécanique des Fluides, cette méthode est d'abord étendue à la Mécanique des Milieux Dé-formables en proposant un critère de raffinement général, puis elle est appliquée à la méthode d'<< Eigen-Erosion >> et aux Modèles de Zones Cohésives. Enfin, l'influence de la morphologie des inclusions d'un Volume Elémentaire Représentatif de béton numérique sur le comportement apparent et sur la fissuration est étudiéeIn order to anticipate effects of ageing in confinement structures of nuclear power plant, the IRSN develops research programs to study the ageing of concrete. A micromechanical approach, based on Cohesive Zone Models, and the "Eigen-Erosion" method, based on energetics consideration, are used. The aim of this study is to reduce the computational cost while keeping simulations with good accuracy in the areas of interest. The strategy is to adapt the spatialdiscretization in the areas of interest using local adaptive refinement technics. The selected refinement method is called CHARMS (Conforming Hierarchical Adaptive Refinement Methods). CHARMS is based on the refinement of basis functions and enables refinement without any loss of the inital mesh quality. The geometrical non conformities are implicitly handled. Initialyapplied to Fluid Mechanics, the method is first extended to Solid Mechanics with a specific refinement criterion. It is then applied to "Eigen-Erosion" and to Cohesive Zone Models. The inclusion's shape of a Representative Elementary Volume of numerical concrete is studied in order to determine the influence over the apparent behaviour and the crack propagation
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Cavin, Pauline. "Méthode éléments finis avec raffinement spatial et temporel adaptatif et automatique : "STAR-method" (Space Time Automatic Refinement)." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0034/these.pdf.
Full textAbstract:
La dynamique non linéaire des structures conduit à des modèles numériques qui nécessitent des moyens de calcul très importants voire prohibitifs. La méthode numérique développée, basée sur la méthode des éléments finis, est proposée dans le but de réaliser de telles simulations. Le principe repose sur l'optimisation du maillage spatial et temporel tout en contrôlant la qualité de la solution. Ainsi, une méthode de résolution avec plusieurs échelles d'espace et de temps, la "STAR-method", est mise en place (Space Time Automatic Refinement). La stratégie adoptée permet d'identifier automatiquement, au moyen d'indicateurs d'erreurs, les zones oµu les discrétisations spatiale et temporelle ne sont pas suffisamment fines pour satisfaire le critère de précision requis. L'apport d'une stratégie de type "STAR-method" est multiple. L'utilisateur n'intervient plus pour définir le maillage adapté µa une précision donnée. Le raffinement local de maillage permet de concentrer l'effort de résolution uniquement dans les zones spatiales et temporelles de la structure qui le nécessitent. Le nombre de degrés de liberté et le nombre de piquets de temps sont réduits par rapport à une méthode classique. Enfin, la précision de la solution est contrôlée au cours de la résolutionComplex numerical simulations of non linear dynamic systems require large computational efforts. The developed method, based on finite element techniques, aims to reduce the computing time. The idea is to optimize the spatial and temporal mesh controlling the solution quality. So, the proposed method solves the problem on different spatial and temporal grids. The method is named "STAR-method" for Space Time Automatic Refinement. With the "STAR-method", an error indicator detects the areas where spatial and temporal discretisations are insufficient to obtain the required precision. The \STAR-method" then automatically refines the meshes in these domains. Results show several advantages of the \STAR-method". The final spatial and temporal meshes become user independent. The local space time mesh refinement focuses the calculational effort only there where it is necessary. With the "STAR-method" the number of degrees of freedom and the number of the time steps are reduced compared to classical FEM. Finally, the solution precision is controlled during the calculation. At the end of calculation, the user obtains the solution with constant precision over the entire calculational domain and the spatial and temporal mesh associated
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Bolusset, Thomas. "β-space : raffinement de descriptions architecturales en machines abstraites de la méthode formelle B." Chambéry, 2004. http://www.theses.fr/2004CHAMS028.
Full textAbstract:
L'architecture d'un logiciel décrit sa structure et son comportement par des composants et des connecteurs, mais leurs langages n'autorisent pas le développement complet de systèmes logiciels complexes. Certaines méthodes de développement formel permettent de raffiner une spécification, pour en obtenir une autre plus proche de l'implémentation, voire du code, sans prendre en compte la description architecturale du système. Nous proposons d'utiliser un mécanisme de raffinement pour transformer la description architecturale en une spécification formelle "classique" disposant d'outils pour achever le développement. Nous développons un système formel ß-SPACE pour la mise en oeuvre de raffinements successifs, menant de la description architecturale de départ (en π-SPACE, langage de description d'architecture fondé sur une algèbre de processus) à une spécification formelle (ensemble de machines abstraites de la méthode B, qui dispose d'outils aidant au développement formel et à la génération du code) telle qu'un développement formel de l'application soit possible dans le cadre de la méthode B, en garantissant que chaque étape de raffinement conserve les propriétés de l'architecturale initiale. La définition formelle du raffinement est basée sur la logique de réécriture, pour représenter les éléments architecturaux abstraits et ceux du langage cible de spécification. Cette logique dispose d'un outil permettant d'automatiser les transformations. Notre approche du raffinement architectural diffère des méthodes existantes en s'intéressant en plus de l'ajout de détails à la description formelle à la transformation de sa structure de contrôle la composition de composants et de connecteurs de l'architecture est transformée pour obtenir une hiérarchie de machines abstraites B. Nous assurons la conservation des propriétés architecturales. C'est une approche originale à la fois sur sa portée architecturale sa formalisation et son articulation avec les méthodes formelles classiquesA software architecture describes its structure and behaviour using components and connectors, but their languages do not support the complete development of complex software systems, from architectural design to executable code. Some formal development methods permit to refine a software specification to obtain another one closer to the implementation, or even code, but without taking into account the system architectural description. We propose to use a refinement, mechanism to transform the architectural description into a "classical" formal specification, already supported by tools allowing the development achievement. We develop a formal system - named ß -SPACE - to bring successive refinements into operation, leading from the starting architectural description (in π-SPACE, a software architecture description language based on a process algebra) to a formal specification (a set of abstract machines of the B method, which is supported by tools to help the formal development and the code generation) to make a formal development of the application possible, in the B method framework, while guaranteeing that each refinement step preserves the initial architectural properties. The formal definition of the refinement is based on the rewriting logic, in which the abstract architectural and the target specification elements are represented. This logic is also supported by a tool which permits to automate the transformations. Our approach of the architectural refinement differs from other existing methods, by being interested not only in the addition of details to the formal description, but also in the transformation of its control structure: the composition of components and connectors in the architecture is transformed to obtain a hierarchy of B abstract machines. We ensure the conservation of the interesting architectural properties. This is an original approach both concerning its architectural range, its formalisation and its connection with the classical formal methods
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Minjeaud, Sebastian. "Raffinement local adaptatif et méthodes multiniveaux pour la simulation d’écoulements multiphasiques." Aix-Marseille 3, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX30051.
Full textAbstract:
Ce manuscrit de thèse décrit certains aspects numériques et mathématiques liés à la simulation d’écoulements incompressibles triphasiques à l’aide d’un modèle à interfaces diffuses de type Cahn-Hilliard (les interfaces sont représentées par des zones d’épaisseur faible mais non nulle) couplé aux équations de Navier-Stokes. La discrétisation en espace est effectuée par approximation variationnelle de Galerkin et la méthode des éléments finis. La présence d’échelles très différentes dans le système (les épaisseurs d’interfaces étant très petites devant les tailles caractéristiques du domaine) suggère l’utilisation d’une méthode de raffinement local adaptatif. La procédure que nous avons mise en place, permet de prendre en compte implicitement les non conformités des maillages générés, pour produire in fine des espaces d’approximation éléments finis conformes. Le principe est de raffiner en premier lieu les fonctions de base plutôt que le maillage. Le raffinement d’une fonction de base est rendu possible par l’existence conceptuelle d’une suite emboîtée de grilles uniformément raffinées, desquelles sont déduites des relations “parents-enfants” reliant les fonctions de bases de deux niveaux successifs de raffinement. Nous montrons, en outre, comment exploiter cette méthode pour construire des préconditionneurs multigrilles. A partir d’un espace d’approximation éléments finis composite (contenant plusieurs niveaux de raffinement), il est en effet possible par “coarsening” de reconstruire une suite d’espaces emboîtés auxiliaires, permettant ainsi d’entrer dans le cadre abstrait multigrille. Concernant la discrétisation en temps, notre étude a commencé par celle du système de Cahn-Hilliard. Pour remedier aux problèmes de convergence de la méthode de Newton utilisée pour résoudre ce système (non linéaire), un schéma semi-implicite a été proposé. Il permet de garantir la décroissance de l’énergie libre discrète assurant ainsi la stabilité du schéma. Nous montrons l’existence et la convergence des solutions discrètes vers une solution faible du système. Nous poursuivons ensuite cette étude en donnant une discrétisation en temps inconditionnellement stable du modèle complet Cahn-Hilliard/Navier-Stokes. Un point important est que cette discrétisation ne couple pas fortement les systèmes de Cahn-Hilliard et Navier-Stokes, autorisant une résolution découplée des deux systèmes dans chaque pas de temps. Nous montrons l’existence des solutions discrètes et, dans le cas où les trois fluides ont la même densité, nous montrons leur convergence vers des solutions faibles. Nous étudions, pour terminer cette partie, diverses problématiques liées à l’utilisation de la méthode de projection incrémentale. Enfin, la dernière partie présente plusieurs exemples de simulations numériques, diphasiques et triphasiques, en deux et trois dimensionsThis manuscript describes some numerical and mathematical aspects of incompressible multiphase flows simulations with a diffuse interface Cahn-Hillliard/Navier-Stokes model (interfaces have a small but a positive thickness). The space discretisation is performed thanks to a Galerkin formulation and the finite elements method. The presence of different scales in the system (interfaces have a very small thickness compared to the characteristic lengths of the domain) suggests the use of a local adaptive refinement method. The algorithm, that we introduced, allows to implicitly handle the non conformities of the generated meshes to produce conformal finite elements approximation spaces. It consists in refining basis functions instead of cells. The refinement of a basis function is made possible by the conceptual existence of a nested sequence of uniformly refined grids from which “parent-child” relationships are deduced, linking the basis functions of two consecutive refinement levels. Moreover, we show how this method can be exploited to build multigrid preconditioners. From a composite finite elements approximation space, it is indeed possible to rebuild, by “coarsening”, a sequence of auxiliairy nested spaces which allows to enter in the abstract multigrid framework. Concerning the time discretization, we begin by the study of the Cahn-Hilliard system. A semi-implicit scheme is proposed to remedy to convergence failures of the Newton method used to solve this (non linear) system. It guarantees the decrease of the discrete free energy ensuring the stability of the scheme. We show existence and convergence of discrete solutions towards the weak solution of the system. We then continue this study by providing an inconditionnaly stable time discretization of the complete Cahn-Hilliard/Navier-Stokes model. An important point is that this discretization does not strongly couple the Cahn-Hilliard and Navier-Stokes systems allowing to independently solve the two systems in each time step. We show the existence of discrete solutions and, in the case where the three fluids have the same densities, we show their convergence towards weak solutions. We study, to finish this part, different issues linked to the use of the incremental projection method. Finally, the last part presents several examples of numerical simulations, diphasic and triphasic, in two and three dimensions
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Biotteau, Ewen. "Stratégie multigrille et raffinement automatique en espace à précision contrôlée pour la dynamique transitoire non-linéaire." Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0079/these.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse propose une stratégie de calcul éléments finis permettant de réduire la durée des simulations éléments finis nonlinéaires faisant intervenir des maillages de dimensions importantes. Outre la stratégie multigrille non-linéaire développée dans ce mémoire pour améliorer la vitesse de convergence du solveur itératif non-linéaire, on propose d'adapter le maillage demanière automatique afin de satisfaire une précision requise par l'utilisateur. Plus précisément, l'erreur de discrétisation est évaluée au moyen d'un indicateur d'erreur dédié à notre stratégie multigrille de calcul. Une stratégie de raffinement automatique est alors mise en place de manière à raffiner hiérarchiquement le maillage éléments finis dans les zones ou le calcul est trop imprécis. Un solveur multigrille localisé, dédié à la gestion des non-linéarités, est alors utilisé afin de déterminer la solution sur ce nouveau maillage. En appliquant cette stratégie de manière récursive, le maillage éléments finis quasi-optimal est construit de manière automatique à moindre coût. Qui plus est, le maillage étant remis en cause à chaque pas de temps, aucune stratégie de déraffinement n'est nécessaire ce qui permet de simplifier le transfert des informations entre les pas de temps. Cette stratégie permet de contrôler et de maîtriser la précision du calcul élément fini tout en réduisant de manière importante les temps de calcul. L'effort de calcul est concentré dans les zones les plus sollicitées de la structure à chaque instant. Des exemples académique permettant de valider le comportement de notre stratégie sont disponibles dans la dernière partie de ce manuscritNumerical simulation plays an increasing role in the development of industrial products. New models involving sophisticated behaviors have been developed in the last decades to calculate with accuracy the structural response in nonlinear dynamics. From a numerical point of view, the use of these models involves new variables and requires the use of non-linear iterative solvers. To ensure the calculation accuracy, the solution is commonly built on meshes involving many degrees of freedom. Such simulations quickly lead to prohibitive computation time and large memory requirements. The method developed is dedicated to find the solution of such simulations within acceptable calculation times. Using error indicators, one determine the areas where the discretization is inadequate. By refining the mesh locally, the solution is calculated more accurately to achieve the user prescribed accuracy. The calculation strategy is based on a non-linear localized multigrip solver. In the case of irreversible behavior, the multigrip solver must be built on specific interpolation phases to ensure the convergence of the method. Moreover, these phases allow to describe more accurately the finite element solution on the coarser unrefined meshes as long as a localized nonlinearity influences the behavior of the whole structure. The strategy is built user independent. It only defines the model and the precision required. The spatial mesh is built automatically at each time step and focus the computational effort in the more stressed areas
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Delage, Santacreu Stéphanie. "Méthode de raffinement de maillage adaptatif hybride pour le suivi de fronts dans des écoulements incompressibles." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012193.
Full textAbstract:
Dans ce travail de thèse, on s'est intéressé à la simulation d'écoulements incompressibles multi-échelles et multiphasiques. L'une des principales difficultés numériques est l'introduction d'une diffusion numérique due aux schémas utilisés. Celle-ci étant indépendante du maillage, une possibilité est de simuler ce type d'écoulement avec un très grand nombre points. Cependant, les besoins en ressources informatiques et en temps deviennent rapidement importants. On a donc développé une méthode de raffinement de maillage adaptatif (AMR) dans le but de suivre, soit des interfaces dans un écoulement diphasique, soit des fronts de concentration dans un écoulement monophasique avec transport d'une espèce inerte, de manière précise tout en optimisant le temps CPU etla taille mémoire. On montre au travers de cas d'étude 2D et 3D, judicieusement choisis, l'efficacité de cette méthode.
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Coré, Xavier. "Méthode adaptative de raffinement local multi-niveaux pour le calcul d'écoulements réactifs à faible nombre de Mach." Phd thesis, Université de Provence - Aix-Marseille I, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001583.
Full textAbstract:
L'approximation isobare du système d'équations de bilan de masse, de quantité de mouvement, d'énergie et des espèces chimiques est une approximation appropriée pour représenter les écoulements réactifs à faible nombre de Mach. Dans cette approximation, qui néglige les phénomènes acoustiques, le mélange est hydrodynamiquement incompressible et les effets thermodynamiques conduisent à une compression uniforme du système. Nous présentons une nouvelle méthode numérique pour cette approximation. Une méthode de projection incrémentale, qui utilise la forme originale du bilan de masse, assure la discrétisation temporelle des équations de Navier-Stokes. La discrétisation spatiale est réalisée avec une méthode de volumes finis sur un maillage décalé de type MAC. Un schéma de décentrement d'ordre élevé est utilisé pour les flux convectifs. Nous associons à cette discrétisation, une méthode de raffinement local multi-niveaux, basée sur l'approche de Correction de Flux à l'Interface. Une première application concerne un écoulement forcé avec masse volumique variable donnée, imitant un problème de combustion. La deuxième application est le problème de convection naturelle, tout d'abord pour de faibles variations de température puis au-delà de la limite de validité de l'approximation de Boussinesq. Enfin, la troisième application est une flamme de diffusion laminaire. Pour chacun de ces cas-test, nous montrons la robustesse de la méthode numérique proposée, notamment vis à vis des variations de masse volumique. Et nous analysons le gain en précision obtenu par la méthode de raffinement local multi-niveaux.
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Paugnat, Franck. "Méthode de modélisation et de raffinement pour les systèmes hétérogènes. Illustration avec le langage System C-AMS." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00800204.
Full textAbstract:
Les systèmes sur puces intègrent aujourd'hui sur le même substrat des parties analogiques et des unités de traitement numérique. Tandis que la complexité de ces systèmes s'accroissait, leur temps de mise sur le marché se réduisait. Une conception descendante globale et coordonnée du système est devenue indispensable de façon à tenir compte des interactions entre les parties analogiques et les partis numériques dès le début du développement. Dans le but de répondre à ce besoin, cette thèse expose un processus de raffinement progressif et méthodique des parties analogiques, comparable à ce qui existe pour le raffinement des parties numériques. L'attention a été plus particulièrement portée sur la définition des niveaux analogiques les plus abstraits et à la mise en correspondance des niveaux d'abstraction entre parties analogiques et numériques. La cohérence du raffinement analogique exige de détecter le niveau d'abstraction à partir duquel l'utilisation d'un modèle trop idéalisé conduit à des comportements irréalistes et par conséquent d'identifier l'étape du raffinement à partir de laquelle les limitations et les non linéarités aux conséquences les plus fortes sur le comportement doivent être introduites. Cette étape peut être d'un niveau d'abstraction élevé. Le choix du style de modélisation le mieux adapté à chaque niveau d'abstraction est crucial pour atteindre le meilleur compromis entre vitesse de simulation et précision. Les styles de modélisations possibles à chaque niveau ont été examinés de façon à évaluer leur impact sur la simulation. Les différents modèles de calcul de SystemC-AMS ont été catégorisés dans cet objectif. Les temps de simulation obtenus avec SystemC-AMS ont été comparés avec Matlab Simulink. L'interface entre les modèles issus de l'exploration d'architecture, encore assez abstraits, et les modèles plus fin requis pour l'implémentation, est une question qui reste entière. Une bibliothèque de composants électroniques complexes décrits en SystemC-AMS avec le modèle de calcul le plus précis (modélisation ELN) pourrait être une voie pour réussir une telle interface. Afin d'illustrer ce que pourrait être un élément d'une telle bibliothèque et ainsi démontrer la faisabilité du concept, un modèle d'amplificateur opérationnel a été élaboré de façon à être suffisamment détaillé pour prendre en compte la saturation de la tension de sortie et la vitesse de balayage finie, tout en gardant un niveau d'abstraction suffisamment élevé pour rester indépendant de toute hypothèse sur la structure interne de l'amplificateur ou la technologie à employer.
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Durrenberger, Daniel. "NSIBM : un solveur parallèle de Navier-Stokes avec raffinement automatique basé sur la méthode des frontières immergées." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAD049/document.
Full textAbstract:
Cette thèse, intitulée NSIBM : un solveur parallèle de Navier-Stokes avec raffinement automatique basé sur la méthode des frontières immergées, a été effectuée au sein du laboratoire iCube, département de mécanique, à Strasbourg, dans le quartier de l'Orangerie, sous la direction du professeur Yannick Hoarau. L'essentiel du travail effectué consiste en le développement d'un programme capable de résoudre numériquement l'équation de Navier-Stokes qui régit des fluides en mouvement. Une attention particulière a été portée à la production de maillages conformes aux géométries proposées et à leur génération. Les moyens mis en œuvre ici pour gérer l'éternel problème de la finesse du maillage opposée au trop grand nombre de cellules sont multiples : le raffinement, la parallélisation et les frontières immergées. Dans un premier temps, j'ai conçu un générateur de maillage en deux et trois dimensions en y intégrant la possibilité de diviser des cellules, et cela de manière automatique, par des critères géométriques, numériques ou physiques. Il permet également de supprimer des cellules, de manière à ne pas mailler le vide ou les parties solides de la géométrie.Dans un deuxième temps, j'ai rendu ce code parallèle en lui donnant la capacité d'utiliser plusieurs processeurs, afin de calculer plus vite et donc d'utiliser davantage de mailles. Cette étape fait appel à deux technologies : Metis, qui partage équitablement les mailles sur le nombre choisi de processeurs et OpenMPI, qui est l'interface de communication entre ces processeurs. Enfin, la méthode des frontières immergées a été introduite au code pour gérer les bords non verticaux ou horizontaux dans un maillage cartésien, c'est-à-dire formé de rectangles ou de pavés droits. Elle consiste à donner un caractère hybride à une cellule traversée par une frontière par l'introduction d'un terme numérique de forçage simulant la présence de la paroi.Ce travail de développement a ensuite été mis à l'épreuve et validé dans une série de cas tests en deux comme en trois dimensions. Des exemples de maillages complexes générés facilement sont donnésThis thesis, entitled NSIBM: a parallel Navier-Stokes solver with automatic mesh refinement based on immersed boundary method, has been conducted within the iCube laboratory dedicated to mechanics and located in Strasbourg. It has been supervised by Professor Yannick Hoarau. This work mainly deals with coding a program able to solve the Navier-Stokes equations that governs moving fluids, in a numerical way. Particular attention was paid to the production of meshes that suit given geometries and their generation.The means used here to handle the eternal problem of the fineness of the mesh opposed to too many cells are several~:refinement, parallelization and the immersed boundary method.Initially, I designed a two and three-dimensional mesh generator that includes the possibility of dividing cells,in an automatic way, by geometrical, numerical or physical criteria. It also allows to remove cells, where there is no point keeping it. Secondly, I parallelized the program by giving him the ability to use multiple processors to calculate faster and therefore use bigger meshes.This step uses two available libraries~: \textit{Metis}, which gives a optimal mesh partition, and \textit{openMPI}, which deals with communication between nodes. Finally, the immersed boundary method has been implemented to handle non-vertical or non-horizontal edges in a cartesian grid. Its principle is to confer a hybrid status to a cell which is crossed by an edge by adding a numerical force term simulating the presence of the boundary. This development work was then tested and validated in a serie of test cases in two and three dimensions. Examples of complex meshes easily generated are given
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Bourasseau, Sébastien. "Contribution à une méthode de raffinement de maillage basée sur le vecteur adjoint pour le calcul de fonctions aérodynamiques." Thesis, Nice, 2015. http://www.theses.fr/2015NICE4138/document.
Full textAbstract:
L’adaptation de maillage est un outil puissant pour l’obtention de simulations aérodynamiques précises à coût limité. Dans le cas particulier des simulations visant au calcul de fonctions aérodynamiques (efforts, moments, rendements...), plusieurs méthodes dites de raffinement ciblé (ou, en anglais, « goal-oriented ») basées sur le vecteur adjoint de la fonction d’intérêt ont été proposées. L’objectif de la thèse est l’extension d’une méthode de ce type basée sur la dérivée totale dJ/dX de la grandeur aérodynamique d’intérêt, J, par rapport aux coordonnées du maillage volumique, X. Les trois méthodes usuelles de calcul de gradient discret – la méthode de différentiation directe, la méthode adjointe-"paramètres" et la méthode adjointe-"maillage" évaluant dJ/dX – ont tout d’abord été étudiées et codées dans le logiciel elsA de l’ONERA pour des maillages non-structurés, pour des écoulements compressibles de fluide parfait et des écoulements laminaires. La seconde étape du travail a consisté à créer un senseur local θ basé sur dJ/dX qui identifie les zones du maillage volumique où la position des nœuds a une forte incidence sur l’évaluation de la fonction J. Ce senseur sert d’indicateur pour l’adaptation de différents maillages, pour différents régimes d’écoulement (subsonique, transsonique, supersonique), pour des configurations d’aérodynamique interne (aube et tuyère) et externe (profil d’aile). La méthode proposée est comparée à une méthode de raffinement ciblée très populaire (Venditti et Darmofal, 2001) et à une méthode de raffinement basée sur les caractéristiques de l’écoulement (ou, en anglais, « feature-based ») ; elle conduit à des résultats très satisfaisantsMesh adaptation is a powerful tool to obtain accurate aerodynamic simulations with limited cost. In the specific case of computation of aerodynamic functions (forces, moments, efficiency ...), goal-oriented methods based on the adjoint vector have been proposed. The aim of the thesis is the extension of a method of this type based on the total derivative dJ/dX of the aerodynamic output of interest, J, with respect to the volume mesh coordinates, X. The three common methods for calculating discrete gradient – the direct differentiation method, the parameter-adjoint method and mesh-adjoint method evaluating dJ/dX – have been studied first and coded in the elsA ONERA software for unstructured grids, for compressible inviscid and laminar flows. The second part of this work was has been to define a local sensor θ based on dJ/dX in order to identify zones where the volume mesh nodes position has a strong impact on the evaluation of the function J. This sensor is the selected indicator for different mesh adaptations for different flow regimes (subsonic, transonic, supersonic) for internal (blade and nozzle) and external (wing profile) aerodynamic configurations. The proposed method is compared to a well-known goal-oriented method (Darmofal and Venditti, 2001) and to a feature-based method ; it leads to very consistent results. very consistent results
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Pumborios, Maria. "Simulation numérique des systèmes thermiques fortement sollicités, par la méthode des éléments finis associée à une technique de raffinement adaptatif." Aix-Marseille 1, 1991. http://www.theses.fr/1991AIX11344.
Full textAbstract:
L'application de techniques de raffinement adaptatif a la simulation numerique par elements finis, des systemes thermiques fortement sollicites, permet de generer de facon automatique, des grilles optimisees sur le plan de la precision, avec raffinement dans les zones a forts gradients. Ces techniques sont mises en uvre, dans le cas bidimensionnel pour des problemes stationnaires et instationnaires soumis a des contraintes thermiques diverses. Elles sont dans un premier temps validees sur des problemes test, puis appliquees a des exemples concrets. Ces methodes apportent une nette amelioration sur le plan de la precision et du cout de calcul par rapport a une methode d'elements finis avec maillages fixes
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Larab, Ounissa. "Intégration de schémas de bases de données : méthode de raffinement des relations de correspondance basée sur les logiques de description." Lyon, INSA, 1997. http://www.theses.fr/1997ISAL0123.
Full textAbstract:
Notre travail s'inscrit dans le cadre de l'élaboration d'une méthode de conception et de réalisation D’un Système multibases fédéré. Il consiste à proposer une démarche semt-automatique d’intégration de schémas de bases de données hétérogènes (relationnels, orientée objets, réseaux…), pour engendrer un schéma global fédéré. Le succès d'une telle opération dépend en majeure partie de l'identification correcte et complète des relations de correspondance qui pourraient exister entre les éléments de données des différents schémas. Pour ce faire, ces derniers doivent être sémantiquement riches et précis. Dans cette optique, nous avons choisi les logiques de description (logiques terminologiques) comme modèle homogénéisant les différents schémas à intégrer. La traduction des schémas en logiques de description ne rentre pas dans le cadre de cette thèse. En, effet: nous supposons qu’ils sont déjà traduits en des terminologies; lesquelles seront le point d’entrée de notre méthode de raffinement des relations de correspondance et d’intégration. Pour pouvoir raffiner les correspondances entre les différentes terminologies, nous commençons phase d’enrichissement sémantique dans laquelle nous renforçons la sémantique des termes des différentes terminologies par l'ajout de propriétés sémantiques. Elles sont des connaissances supplémentaires liées soit au contexte local des terminologies soit au contexte global de la fédération. La conjonction du raisonnement taxinomique que procure le système de représentation de connaissances terminologiques BACK (système implantant les logiques de description) et des propriétés sémantiques nous a permis de raffiner tes correspondances entre les terminologies et d'identifier parmi leurs éléments ceux représentant une même sémantique, puis résoudre les différences schématiques (structurelles) qui peuvent exister entre eux avant leur intégrationThe work we present in this thesis is a part of project dealing with the elaboration of federated multi database system designing method. It consists on proposing a semi-automatic method to integrate heterogeneous database schemes (relational, abject oriented, network…). The success of the scheme integration in multi database systems relies heavily on the determination of complete and refined correspondence relationships between them. So, the candidate schemes to be integrated must be rich and precise semantically, i. E. , each of their data elements must be sufficiently defined in order to be distinguished from others or identified to some of them. To reach this goal, we have used the terminological logics (description logics) as a common data model to make uniform the schemes to be integrated. We suppose that the translation of the schemes in terminological logics is already clone. Terminologies are then the entry point of our correspondence refinement process and integration method. To. Refine correspondences between terminologies, we start by a semantic enrichment phase in which we extend the term descriptions by semantic properties. They are additional knowledge related to the local context of the terms or to the global context of the federation. The conjunction of the terminological reasoning of the BACK system (implementing terminological logics) and the semantic properties allowed us to refine correspondences between terminologies, to identify the data elements representing the same semantics and then to solve their schematic differences before integrating them
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Sampaio, Elesbao Mazza Eduardo. "Méthode pour la spécification de responsabilité pour les logiciels : Modelisation, Tracabilité et Analyse de dysfonctionnements." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENM022/document.
Full textAbstract:
Malgré les progrès importants effectués en matière de conception de logiciels et l'existence de méthodes de développement éprouvées, il faut reconnaître que les défaillances de systèmes causées par des logiciels restent fréquentes. Il arrive même que ces défaillances concernent des logiciels critiques et provoquent des dommages significatifs. Considérant l'importance des intérêts en jeu, et le fait que la garantie de logiciel "zéro défaut" est hors d'atteinte, il est donc important de pouvoir déterminer en cas de dommages causés par des logiciels les responsabilités des différentes parties. Pour établir ces responsabilités, un certain nombre de conditions doivent être réunies: (i) on doit pouvoir disposer d'éléments de preuve fiables, (ii) les comportements attendus des composants doivent avoir été définis préalablement et (iii) les parties doivent avoir précisé leurs intentions en matière de répartition des responsabilités. Dans cette thèse, nous apportons des éléments de réponse à ces questions en proposant un cadre formel pour spécifier et établir les responsabilités en cas de dysfonctionnement d'un logiciel. Ce cadre formel peut être utilisé par les parties dans la phase de rédaction du contrat et pour concevoir l'architecture de logs du système. Notre première contribution est une méthode permettant d'intégrer les définitions formelles de responsabilité et d'éléments de preuves dans le contrat juridique. Les éléments de preuves sont fournis par une architecture de logs dite "acceptable" qui dépend des types de griefs considérés par les parties. La seconde contribution importante est la définition d'une procédure incrémentale, qui est mise en ?uvre dans l'outil LAPRO, pour l'analyse incrémentale de logs distribuésDespite the effort made to define methods for the design of high quality software, experience shows that failures of IT systems due to software errors remain very common and one must admit that even critical systems are not immune from that type of errors. One of the reasons for this situation is that software requirements are generally hard to elicit precisely and it is often impossible to predict all the contexts in which software products will actually be used. Considering the interests at stake, it is therefore of prime importance to be able to establish liabilities when damages are caused by software errors. Essential requirements to define these liabilities are (1) the availability of reliable evidence, (2) a clear definition of the expected behaviors of the components of the system and (3) the agreement between the parties with respect to liabilities. In this thesis, we address these problems and propose a formal framework to precisely specify and establish liabilities in a software contract. This framework can be used to assist the parties both in the drafting phase of the contract and in the definition of the architecture to collect evidence. Our first contribution is a method for the integration of a formal definition of digital evidence and liabilities in a legal contract. Digital evidence is based on distributed execution logs produced by "acceptable log architectures". The notion of acceptability relies on a formal threat model based on the set of potential claims. Another main contribution is the definition of an incremental procedure, which is implemented in the LAPRO tool, for the analysis of distributed logs
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Sampaio, elesbao mazza Eduardo. "Méthode pour la spécification de responsabilité pour les logiciels : Modelisation, Tracabilité et Analyse de dysfonctionnements." Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00767942.
Full textAbstract:
Malgré les progrès importants effectués en matière de conception de logiciels et l'existence de méthodes de développement éprouvées, il faut reconnaître que les défaillances de systèmes causées par des logiciels restent fréquentes. Il arrive même que ces défaillances concernent des logiciels critiques et provoquent des dommages significatifs. Considérant l'importance des intérêts en jeu, et le fait que la garantie de logiciel "zéro défaut" est hors d'atteinte, il est donc important de pouvoir déterminer en cas de dommages causés par des logiciels les responsabilités des différentes parties. Pour établir ces responsabilités, un certain nombre de conditions doivent être réunies: (i) on doit pouvoir disposer d'éléments de preuve fiables, (ii) les comportements attendus des composants doivent avoir été définis préalablement et (iii) les parties doivent avoir précisé leurs intentions en matière de répartition des responsabilités. Dans cette thèse, nous apportons des éléments de réponse à ces questions en proposant un cadre formel pour spécifier et établir les responsabilités en cas de dysfonctionnement d'un logiciel. Ce cadre formel peut être utilisé par les parties dans la phase de rédaction du contrat et pour concevoir l'architecture de logs du système. Notre première contribution est une méthode permettant d'intégrer les définitions formelles de responsabilité et d'éléments de preuves dans le contrat juridique. Les éléments de preuves sont fournis par une architecture de logs dite "acceptable" qui dépend des types de griefs considérés par les parties. La seconde contribution importante est la définition d'une procédure incrémentale, qui est mise en ?uvre dans l'outil LAPRO, pour l'analyse incrémentale de logs distribués.
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Aljer, Ammar. "Co-design et raffinement en B : BHDL tool, plateforme pourr la conception de composants numériques." Lille 1, 2004. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2004/50376-2004-Aljer.pdf.
Full textAbstract:
Dans le cadre de la modélisation de systèmes complexes, la conception d'entrée ou appelée système représente le plus haut niveau d'abstraction du système global, ceci avant tout choix en terme d'implantation et de technologies. À ce tout premier stade de la conception, l'utilisation d'un langage formel de spécification est de plus en plus considéré comme le fondement d'un réel processus de validation en particulier dans le cas d'exigences de sûreté. Cette thèse met en lumière la nécessité d'une modélisation par raffinement: de la spécfication la plus abstraite vers un point de description proche de l'implémentation afin d'assurer (1) la traçabilité des besoins et des exigences, (2) une meilleure gestion du développement et (3) surtout une conception sûre des systèmes car générée par construction prouvée et ceci que ces sytèmes fassent appel à des technologies logicielles, numériques ou analogiques, voire autres. Le travail qui a été mené a consisté à mettre en perspective la taxinomie des langages ADL, le modèle de développement utilisé dans le cadre des composants électroniques et la méthode par raffinement, dite Méthode B. Ceci nous a permis de réaliser la plateforme BHDL Tool : plateforme de conception de circuits électroniques intégrant (1) une interface de description structurelle de composants électroniques, (2) un générateur de code VHDL et enfin (3) un traducteur en un langage formel pour les preuves de raffinement sous l'Atelier B.
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Boffy, Hugo. "Techniques multigrilles et raffinement pour un modèle 3D efficace de milieux hétérogènes sous sollicitations de contact." Phd thesis, INSA de Lyon, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00823694.
Full textAbstract:
Les problèmes de mécanique du contact sont des problèmes multi-échelles mettant en jeux de nombreux phénomènes physiques. Les premières études concernant ce domaine datent de la fin du XIXème siècle et les développements majeurs ont été réalisés au cours du XXème siècle en parallèle du besoin croissant des ingénieurs de prévoir le comportement des matériaux sous sollicitations tribologiques. L'évolution des besoins industriels et les avancées technologiques réalisées dans le domaine du numérique conduisent à réaliser des simulations tridimensionnelles ayant pour objectif la prédiction du comportement de pièces sous sollicitations thermo-mécaniques transitoires, pour, soit alléger les structures, augmenter le niveau de sollicitations, étendre la durée de vie... Ces simulations se révèlent très souvent coûteuses en termes de temps de calcul et d'espace mémoire et nécessitent par conséquent l'utilisation de super calculateurs. Dans ce contexte, cette thèse propose un modèle innovant basé sur les techniques multigrilles avec raffinement local afin de réaliser ces simulations pour des coûts numériques faibles. Ce modèle est basé sur les équations de Lamé généralisées et l'équation de la chaleur de Fourier discrétisée à l'aide des différences finies. Le système linéaire obtenu est résolu à l'aide de la méthode itérative de Gauss-Seidel couplée avec les techniques multigrilles. Ces techniques permettent d'accélérer la convergence d'un problème en utilisant plusieurs grilles et des opérateurs de transfert. Afin de garantir une convergence optimale et de minimiser la taille mémoire dans le cas de variations de propriétés importantes, des techniques numériques de localisation et d'optimisation ont été mises en place. Les applications visées ici sont centrées sur l'utilisation de revêtements ou de matériaux innovants pour permettre les gains attendus. Des validations du modèle ont été effectuées en comparant nos résultats avec ceux issus de la littérature. Des études paramétriques ont permis d'étudier l'influence de l'épaisseur du revêtement, de la valeur du module de Young mais aussi d'une couche à gradient de propriété sur le champ de contrainte et la tenue du système revêtement/substrat sous sollicitation de contact. Des études similaires ont été conduites sous sollicitations thermiques. L'intérêt porté aux variations de propriétés des matériaux selon toutes les directions de l'espace a conduit à étudier l'effet de la microstructure, qui est constituée de grains ayant chacun leurs propriétés propres, sur les champs de contraintes. La mise en évidence de cet effet est explicitement montrée au travers de calculs de durée de vie utilisant des descriptions statistiques de type Weibull. La dispersion observée sur les résultats est conforme aux observations expérimentales.
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Stouls, Nicolas. "Systèmes de transitions symboliques et hiérarchiques pour la conception et la validation de modèles B raffinés." Phd thesis, Grenoble INPG, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00216026.
Full textAbstract:
Cette thèse propose une approche d'aide à la conception et au développement de modèles formels B. Cette approche se base sur la construction d'un système de transitions symboliques décrivant les comportements du modèle. Cette seconde vue est complémentaire avec la description orientée données du modèle B et peut être utilisée pour le décrire, le documenter ou le valider. Le système de transitions est élaboré à partir d'un espace d'états fourni par l'utilisateur et les transitions sont construites par résolution d'obligations de preuve. Nous proposons également de prendre en compte le processus de raffinement B en introduisant la notion de hiérarchie dans les systèmes de transitions. Cette représentation permet de mettre en évidence le lien entre les données des différents niveaux de raffinement. De plus, la méthode que nous proposons se base sur la décomposition des états d'une représentation du modèle abstrait, permettant ainsi de conserver la structure générale du système. Enfin, nous terminons ce manuscrit en décrivant l'outil GénéSyst qui implante cette méthode, ainsi que son utilisation dans le cadre du projet GECCOO, pour la vérification de propriétés de sécurité.
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Debéda, Véronique. "Une nouvelle méthode de raffinement local multigrille pour la convection naturelle en milieu poreux : application à la convection hydrothermale en zone de rift océanique." Bordeaux 1, 1996. http://www.theses.fr/1996BOR10700.
Full textAbstract:
Les emissions de fluides chauds a l'axe des dorsales oceaniques sont la manifestation superficielle d'un phenomene physique qui affecte les structures profondes de la croute oceanique: la convection naturelle d'eau de mer. Cette zone est caracterisee par la presence de nombreuses fissures etroites, dans lesquelles le fluide s'infiltre. L'objectif de ce travail de modelisation est d'etudier l'influence des fissures, sur la physique de l'ecoulement. Pour cela, une methode multigrille de raffinement local de maillage est proposee, afin de prendre precisement en compte les heterogeneites locales de type fissures dans la modelisation
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Rajaona, Tovoarinjara. "Raffinement local de maillage avec une méthode de décomposition de domaine : application au calcul de la dispersion des polluants dans le voisinage d'une source." Rouen, 2000. http://www.theses.fr/2000ROUES038.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de développer une méthode qui puisse améliorer la précision des simulations numériques dans le voisinage des sources de polluants, typiquement une agglomération, par le biais d'un raffinement local de maillage. Ceci a été réalisé grâce au développement d'une méthode de décomposition de domaine basée sur l'algorithme ADN (Adaptive Dirichlet-Neumann) qui tient compte de la direction de l'écoulement aux interfaces entre les sous-domaines. Les cas-tests académiques effectués permettent de vérifier la faisabilité de la méthode et de constater l'amélioration de la précision obtenue avec le raffinement local. En particulier, la simulation d'un scénario académique de pollution photochimique avec une source rectiligne continue montre un aperçu de l'influence de la résolution spatiale sur la description des espèces. L'application du modèle à un scénario de pollution photochimique sur la région Île-de-France montre une bonne concordance des résultats avec les observations. Une étude de sensibilité de la répartition des NOx à la résolution spatiale montre que l'on peut avoir une différence sensible (10-30%) entre la solution grossière et la solution localement raffinée à l'heure de pointe du matin au voisinage des grandes sources d'émissions, en l'occurence les boulevards périphériques. La méthode de décomposition de domaine étant conceptuellement compatible avec l'utilisation du calcul parallèle, la parallélisation du code de calcul dans le contexte du raffinement local a été initiée. Les passages de données, plus complexes, sont décrits et les premiers résultats obtenus permettent d'envisager de poursuivre dans cette voie.
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Gibert, Gaël. "Propagation de fissures en fatigue par une approche X-FEM avec raffinement automatique de maillage." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEI088.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, une nouvelle approche est présentée, combinant la méthode des éléments finis étendus (X-FEM) et un raffinement adaptatif et automatique de maillage (AMR). La méthode X-FEM, développée durant les deux dernières par une importante communauté, a prouvé son efficacité pour gérer l'évolution de discontinuités dans de nombreux problèmes de mécanique de la rupture. Comme cette méthode permet de décrire la fissure indépendamment du maillage de la structure, un raffinement hiérarchique relativement simple peut être appliqué sur ce dernier pour adapter localement l'échelle de discrétisation à celle des phénomènes physiques mis en jeux. Cela permet d'obtenir une description précise de quantités physiques d'intérêt dans une zone limitée autour du front de fissure et réduire considérablement le coût numérique, particulièrement lorsque le trajet de propagation n'est pas connu a priori. Dans ce travail, on propose une stratégie pour combiner X-FEM et AMR : les relations de compatibilité cinématique et les méthodes de projection nécessaires pour les matériaux dépendant de l'histoire de chargement doivent inclure correctement le modèle d'enrichissement. L'implémentation de cette approche combinant X-FEM et AMR, dans le code éléments finis industriel Cast3M, est présentée en détails. En particulier, une nouvelle méthode de projection spécifique à ce contexte est proposée. Des applications numériques et une étude expérimentale de propagation par fatigue en plasticité confinée ont été réalisées pour démontrer la précision, la robustesse et l'efficacité de cette méthodeTo guarantee the high level of safety of industrial components under fatigue cycles it is essential to be able to predict the initiation and growth of cracks during their entire lifetime. However the numerical cost of a propagation simulation on engineer-sized problems with non-linear behavior may be prohibitive, with the classical techniques. Here, a new approach combining the eXtended Finite Element Method (X-FEM) and automatic Adaptive Mesh Refinement (AMR) is presented taking advantage of both methods. The X-FEM, developed over the past two decades by a large community, have proven its efficiency to handle evolving discontinuities in a variety of fracture analysis. Since this method enables to describe the crack and its propagation independently of the mesh of the structure, a simple hierarchical mesh refinement procedure can be applied. Automatic adaptive re-meshing is a valuable method for elastic-plastic crack propagation analysis since it permits a locally fine mesh and then an accurate description of physical quantities in a limited area around the crack front. This is particularly important when local fracture criteria are concerned. Moreover local refinement saves computational effort, particularly when the propagation path is not a priori known. In the present work, it is shown that both methods combine with minimal effort: the kinematic continuity relations and the field transfer process, needed for history-dependent material, must include in a proper way the enrichment of the model. If this requirement is not fulfilled, numerical error may be introduced. Implementation of this combined X-FEM/AMR approach in the finit elements code Cast3M is presented in detail. In particular, an innovative field transfer strategy is proposed in 2D and 3D. Numerical applications of crack propagation in elastic-plastic media demonstrate accuracy, robustness and efficiency of the technique. Moreover, an experimental study has been conducted on a example propagation with notable impact of confined plasticity. This study provides experimental data to compare with the numerical results obtained with the developed method. This validates our modelization choices. It also is the opportunity to test the developed method robustness on a realistic case of utilization. This study showed the interest of the proposed modelization taking into account plasticity induced crack closure during the fatigue propagation
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Mouakher, Abdelmoula Inès. "Vérification et correction des spécifications B : application à l'assemblage de composants." Phd thesis, Université Nancy II, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00547553.
Full textAbstract:
Le sujet de cette thèse est l'étude de la vérification et de la correction de spécifications B dans le contexte d'une approche CBSE ("Component-Based Software Engineering"). La méthode B est reconnue comme une méthode formelle bien outillée pour développer formellement des logiciels, elle dispose du raffinement et de prouveurs permettant un développement rigoureux. L'approche CBSE consiste à développer des logiciels par assemblage de composants, elle trouve son intérêt pour des systèmes de grandes tailles. Cette thèse comprend trois contributions principales. La première est la mise en évidence de schémas de constructions B basés sur le raffinement et l'inclusion de machines B ainsi que l'étude de ces schémas pour modéliser des relations entre des Systèmes de Transitions Etiquetés (STEs). La deuxième contribution consiste en l'utilisation de deux formalismes : (i) le formalisme UML pour spécifier l'assemblage de deux interfaces (fournie et requise) et de plusieurs composants ainsi que les communications entre composants, (ii) le formalisme B pour vérifier les assemblages. La troisième contribution étudie l'aide à la correction des spécifications B à partir de l'échec de la preuve en B. Cette étude est d'abord générale et indépendante du contexte, puis elle tient compte du contexte CBSE et s'intérresse à la détection et la correction des incompatibilités : pour l'assemblage de deux interfaces, on corrige les adaptateurs en considérant les trois niveaux syntaxique, sémantique et protocole, pour l'assemblage et la coordination de plusieurs composants, on corrige les médiateurs en considérant les niveaux syntaxique et protocole.
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Braunstein, Cécile. "Conception incrémentale, vérification de composants matériels et méthode d'abstraction pour la vérification de systèmes intégrés sur puce." Paris 6, 2007. http://www.theses.fr/2007PA066577.
Full textAbstract:
Cette thèse traite de la vérification formelle par model checking de systèmes intégrés sur puce. Nous proposons d'abord une méthode de conception incrémentale pour la vérification d'un composant matériel. Cette méthode est un cadre de conception par ajouts successifs de nouveaux comportements. Nous avons montré que cette méthode assure la non-régression d'un composant tout au long de sa conception. D'autre part, cette méthode permet aussi de faire évoluer la spécification d'un composant en prenant en compte les différentes fonctionnalités ajoutées au cours de la conception. Nous avons ensuite particularisé cette approche pour la conception et la vérification d'architectures pipelines. Cette méthode a été utilisée avec succès pour laconception de convertisseurs de protocole. La vérification par model-checking d'un système intégré sur puce se confronte au problème d'explosion combinatoire. Les techniques d'abstractions sont des méthodes efficaces pour alléger ce problème. Nous exposons un algorithme d'abstraction basé sur la spécification de chaque composant. Cet algorithme construit une structure de Kripke représentant un sous-ensemble des formules CTL tirées de la spécification. Cette construction se place dans un contexte de raffinement d'abstraction guidé par l'étude du contre-exemple produit par le model checker. Les premières expérimentations que nous avons réalisées montrent un gain considérable en temps de vérification et un accroissement conséquent de la taille du système vérifié. Ces résultats nous confortent sur l'intérêt de cette méthode d'abstraction.
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Bourgeois, Christian. "Approximation par préondelettes d'équations intégrales." Valenciennes, 1999. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/0d630fd4-aa50-46e0-b3e2-4dbbfd7042cc.
Full textAbstract:
La résolution de problèmes aux limites par la méthode des équations intégrales permet de réduire la dimension du domaine d'étude et donc de diminuer la place mémoire nécessaire à l'implémentation de ces méthodes. Néanmoins, la décomposition de la solution dans une base nodale classique conduit à des matrices de raideur pleines et mal conditionnées. D'où l'idée de changer la base utilisée et de construire une base de préondelettes qui caractérise l'espace de Sobolev introduit dans la formulation variationnelle. Le préconditionnement est alors très simple. De plus, une procédure de compression de la matrice de raideur peut être effectuée, en remplaçant de nombreux coefficients par zéro. La solution du système compressé converge alors vers la solution exacte du problème initial, quand le maillage tend vers zéro. Les inconvénients essentiels de la méthode des équations intégrales sont alors supprimés. On applique cette méthode à deux équations aux dérivées partielles : le problème de la plaque à bords libres dans un domaine polygonal et l'équation de la chaleur dans un domaine régulier du plan. Dans ces deux exemples, de nombreuses précautions et adaptations doivent être prises pour que la stratégie décrite ci-dessus soit appliquée.
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Jaeger, Eric. "Etude de l'apport des méthodes formelles déductives pour les développements de sécurité." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00468914.
Full textAbstract:
La mise en oeuvre des méthodes formelles déductives lors du développement de systèmes permet d'obtenir des garanties mathématiques quant à leur validité. Pour cette raison, leur utilisation est recommandée ou exigée par certains standards relatifs à la sûreté de fonctionnement ou à la sécurité, tels que l'IEC 61508 ou les Critères Communs. Il reste cependant légitime de s'interroger sur la portée exacte des bénéfices obtenus. Certains aspects d'un système peuvent en effet échapper à la formalisation, et il n'est pas toujours facile d'identifier ces limitations ou leurs conséquences. De même, si la validité d'une preuve vérifiée mécaniquement est difficilement contestable, son utilisation pour justifier d'une confiance réelle dans le système physique n'est pas toujours admise. De telles questions sont particulièrement pertinentes dans le domaine de la sécurité, lorsque les systèmes sont l'objet d'attaques de la part d'agents intelligents ; par rapport à la sûreté il y a un changement radical de point de vue, qui justifie de s'interroger quant à l'application de principes ou de pratiques bien connus. Nous identifions les bénéfice et évaluons la confiance résultant de l'application des méthodes formelles déductives lors de développements de systèmes de sécurité. Cette analyse aborde les éventuelles difficultés, déviations ou problèmes qui peuvent être rencontrés et les illustre par des exemples. Elle comporte également une étude détaillée du concept de raffinement, et présente un plongement profond visant à valider la logique de la méthode B en Coq. Ce plongement conduit par ailleurs à l'étude des représentations à la de Bruijn.
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Liu, Hao. "Stratégie de raffinement automatique de maillage et méthodes multi-grilles locales pour le contact : application à l'interaction mécanique pastille-gaine." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4720/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse s’inscrit dans le cadre de l’étude de l’Interaction mécanique Pastille-Gaine (IPG) se produisant dans les crayons combustibles des réacteurs à eau pressurisée. Ce mémoire porte sur le développement de méthodes de raffinement de maillage permettant de simuler plus précisément le phénomène d’IPG tout en conservant des temps de calcul et un espace mémoire acceptables pour des études industrielles. Une stratégie de raffinement automatique basée sur la combinaison de la méthode multi-grilles Local Defect Correction (LDC) et l’estimateur d’erreur a posteriori de type Zienkiewicz et Zhu est proposée. Cette stratégie s’appuie sur l’erreur fournie par l’estimateur pour détecter les zones à raffiner constituant alors les sous-grilles locales de la méthode LDC. Plusieurs critères d’arrêt sont étudiés afin de permettre de stopper le raffinement quand la solution est suffisamment précise ou lorsque le raffinement n’apporte plus d’amélioration à la solution globale.Les résultats numériques obtenus sur des cas tests 2D élastiques avec discontinuité de chargement permettent d’apprécier l’efficacité de la stratégie proposée.Le raffinement automatique de maillage dans le cas de problèmes de contact unilatéral est ensuite abordé. La stratégie proposée dans ce travail s’étend aisément au raffinement multi-corps à condition d’appliquer l’estimateur d’erreur sur chacun des corps séparément. Un post-traitement est cependant souvent nécessaire pour garantir la conformité des zones de raffinement vis-à-vis des frontières de contact. Une variété de tests numériques de contact entre solides élastiques confirme l’efficacité et la généricité de la stratégie proposéeThis Ph.D. work takes place within the framework of studies on Pellet-Cladding mechanical Interaction (PCI) which occurs in the fuel rods of pressurized water reactor. This manuscript focuses on automatic mesh refinement to simulate more accurately this phenomena while maintaining acceptable computational time and memory space for industrial calculations. An automatic mesh refinement strategy based on the combination of the Local Defect Correction multigrid method (LDC) with the Zienkiewicz and Zhu a posteriori error estimator is proposed. The estimated error is used to detect the zones to be refined, where the local subgrids of the LDC method are generated. Several stopping criteria are studied to end the refinement process when the solution is accurate enough or when the refinement does not improve the global solution accuracy anymore.Numerical results for elastic 2D test cases with pressure discontinuity shows the efficiency of the proposed strategy.The automatic mesh refinement in case of unilateral contact problems is then considered. The strategy previously introduced can be easily adapted to the multibody refinement by estimating solution error on each body separately. Post-processing is often necessary to ensure the conformity of the refined areas regarding the contact boundaries. A variety of numerical experiments with elastic contact (with or without friction, with or without an initial gap) confirms the efficiency and adaptability of the proposed strategy
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Barcarolo, Daniel Afonso. "Amélioration de la précision et de l'efficacité de la méthode SPH: étude théorique et numérique." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00904198.
Full textAbstract:
La mécanique de fluides numérique a connu dans les dernières décennies un développement très rapide avec la multiplication et l'amélioration des méthodes numériques. La méthode SPH est apparue comme alternative aux méthodes traditionnelles pour traiter des écoulements à surface libre complexe, ce qui l'a rendu très intéressante pour reproduire des problèmes du domaine de l'ingénierie navale. Cette méthode s'est répandue dans les milieux académique et industriel et a connu d'importantes avancées, arrivant à un début de maturité. Dans ce contexte, après une présentation de l'état de l'art de la méthode, trois différents axes d'amélioration sont présentés. Le premier consiste en l'étude d'une approche incompressible à partir de laquelle une nouvelle méthode est développée pour résoudre l'incompressibilité, validée et appliquée. Cette nouvelle méthode s'est montrée efficace et précise. Le second axe de recherche s'inscrit dans la discrétisation spatiale du domaine. La méthode SPH étant lagrangienne, il s'avère compliqué d'adapter la distribution des particules fluides aux zones d'intérêt de l'écoulement traité, demandant une approche dynamique. Les méthodes existantes dans la littérature ont été étudiées et une nouvelle technique permettant de déraffiner les particules dynamiquement a été proposée. On montre que l'efficacité de la méthode SPH est ainsi améliorée. En dernier lieu, pour améliorer la précision des opérateurs utilisés par la méthode SPH et visant une montée en ordre, le couplage entre une méthode de type volumes finis et la méthode SPH est proposé. Cela a permis de mieux comprendre la méthode SPH et ouvre un nouvel axe de recherche : les méthodes SPH hybrides.
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Froehly, Algiane. "Couplage d'un schéma aux résidus distribués à l'analyse isogéométrique : méthode numérique et outils de génération et adaptation de maillage." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00765918.
Full textAbstract:
Lors de simulations numériques d'ordre élevé, la discrétisation sous-paramétrique du domaine de calcul peut générer des erreurs dominant l'erreur liée à la discrétisation des variables. De nombreux travaux proposent d'utiliser l'analyse isogéométrique afin de mieux représenter les géométries et de résoudre ce problème. Nous présenterons dans ce travail le couplage du schéma aux résidus distribués limité et stabilisé de Lax-Frieirichs avec l'analyse isogéométrique. En particulier, nous construirons une famille de fonctions de base permettant de représenter exactement les coniques et définies tant sur les éléments triangulaires que quadrangulaires : les fonctions de base de Bernstein rationnelles. Nous nous intéresserons ensuite à la génération de maillages précis pour l'analyse isogéométrique. Notre méthode consiste à créer un maillage courbe à partir d'un maillage linéaire par morceaux de la géométrie. Le maillage obtenu en sortie de notre procédure est non-structuré, conforme et assure la continuité de nos fonctions de base sur tout le domaine. Pour finir, nous décrirons les différentes méthodes d'adaptation de maillages développées : l'élévation d'ordre et le raffinement isotrope. Bien évidemment, la géométrie exacte du maillage courbe d'entrée est préservée au cours des processus d'adaptation.
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Rached, Miloud. "Spécification et vérification des systèmes temps réel réactifs en B." Toulouse 3, 2007. http://www.theses.fr/2007TOU30050.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est de développer des méthodes formelles permettant la spécification et la vérification des systèmes critiques. Plus précisément, nous proposons des extensions temporisées à la méthode B. Ces extensions vont nous permettre de spécifier et de vérifier des systèmes temps réel, ainsi que les interactions possibles avec leur environnement. Nous distinguons dans ce cas les propriétés qui doivent être satisfaites par l'environnement de celles qui doivent être satisfaites par le système. Dans ces dernières, nous nous intéressons plus particulièrement aux contraintes de réaction du contrôleur. Nous décrivons des modèles temporisés permettant la manipulation explicite du temps, afin qu'il soit possible d'exprimer des contraintes temps réel d'un système sous forme de propriétés quantitatives sur des délais. Pour la description du comportement dynamique des systèmes, nous avons choisi d'étendre la logique MITL (Metric Interval Temporal Logic) en EMITL (Event/state Metric Interval Temporal Logic) avec passé. Notre extension permet d'introduire des propriétés d'événements et des opérateurs temporisés sur le passéThe purpose of this Phd thesis is to develop formal methods allowing the specification and the verification of critical systems. More precisely, we propose timed extensions to the B method. These extensions will allow to specify and check real time systems, as well as the possible interactions with their environment. We distinguish in this case the properties which must be satisfied by the environment and those which must be satisfied by the system. In the latter, we are interested more particularly in the reaction constraints of the controller. We describe timed models allowing the explicit modeling of time, so that it is possible to express real time constraints of a system as quantitative properties on deadlines. For the description of the dynamic behavior of the systems, we chose to extend MITL logic (Metric Interval Temporal Logic) into EMITL (Event/state Metric Interval Temporal Logic) with past operators and event properties. Our extension allows the simultaneous occurrence of several events
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Nasr, Odile. "Spécification et vérification des ordonnanceurs temps réel en B." Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/58/.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est de proposer une démarche de spécification et de validation des ordonnanceurs temps réel. Le modèle à analyser et les politiques d'ordonnancement sont exprimés à l'aide du langage Cotre. Ce dernier peut être considéré comme un langage de description d'architecture permettant la description formelle du comportement d'un système, ainsi que les contraintes à respecter. La vérification du système ordonnancé repose sur la traduction du modèle en automates temporisés. Notre modélisation des ordonnanceurs préemptifs devant être traduite en Uppaal, ne doit gérer le temps qu'à travers des horloges. Nous cherchons ensuite à valider notre modélisation en utilisant la méthode B. Pour cela, nous avons débuté par une spécification abstraite des ordonnanceurs, et nous l'avons raffiné par étapes successives afin de prendre en compte les caractéristiques des automates temporisés. Nous avons ensuite vérifié la hiérarchie des raffinements en prouvant les différentes obligations de preuve générées. Afin de traduire la modélisation B des ordonnanceurs en Uppaal, nous avons défini un langage B0_Uppaal et des règles à respecter lors de la transformation. Cette traduction est enfin vérifiée par des propriétés d'ordonnançabilité exprimées en logique CTLThe purpose of this thesis is to propose a methodology for specifying and verifying of real time schedulers. The model to be analyzed and the scheduling policies are expressed using the Cotre language. This one can be considered as an architecture description language allowing the formal description of the system's behavior, as well as the constraints to be respected. The verification of the scheduled system relies on the translation of the model to timed automata. Our modeling of the preemptive schedulers to be translated into Uppaal, should manage time only through clocks. We then seek to validate our modeling using the B method. For that, we begin with an abstract specification of the schedulers, and we refined it by successive steps in order to take into account the characteristics of timed automata. We then verified the refinements hierarchy by proving the various generated proof obligations. In order to translate the B modeling of the schedulers into Uppaal, we defined a B0_Uppaal language and rules to be respected for the transformation. This translation is finally checked by schedulability properties expressed in the CTL logic
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Froehly, Algiane. "Couplage d’un schéma aux résidus distribués à l’analyse isogéométrique : méthode numérique et outils de génération et adaptation de maillage." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14563/document.
Full textAbstract:
Lors de simulations numériques d’ordre élevé, la discrétisation sous-paramétrique du domaine de calcul peut générer des erreurs dominant l’erreur liée à la discrétisation des variables. De nombreux travaux proposent d’utiliser l’analyse isogéométrique afin de mieux représenter les géométries et de résoudre ce problème.Nous présenterons dans ce travail le couplage du schéma aux résidus distribués limité et stabilisé de Lax-Frieirichs avec l’analyse isogéométrique. En particulier, nous construirons une famille de fonctions de base permettant de représenter exactement les coniques et définies tant sur les éléments triangulaires que quadrangulaires : les fonctions de base de Bernstein rationnelles. Nous nous intéresserons ensuite à la génération de maillages précis pour l’analyse isogéométrique. Notre méthode consiste à créer un maillage courbe à partir d’un maillage linéaire par morceaux de la géométrie. Le maillage obtenu en sortie de notre procédure est non-structuré, conforme et assure la continuité de nos fonctions de base sur tout le domaine. Pour finir, nous décrirons les différentes méthodes d’adaptation de maillages développées : l’élévation d’ordre et le raffinement isotrope. Bien évidemment, la géométrie exacte du maillage courbe d’entrée est préservée au cours des processus d’adaptationDuring high order simulations, the approximation error may be dominated by the errors linked to the sub-parametric discretization used for the geometry representation. Many works propose to use an isogeometric analysis approach to better represent the geometry and hence solve this problem. In this work, we will present the coupling between the limited stabilized Lax-Friedrichs residual distributed scheme and the isogeometric analysis. Especially, we will build a family of basis functions defined on both triangular and quadrangular elements and allowing the exact representation of conics : the rational Bernstein basis functions. We will then focus in how to generate accurate meshes for isogeometric analysis. Our idea is to create a curved mesh from a classical piecewise-linear mesh of the geometry. We obtain a conforming unstructured mesh which ensures the continuity of the basis functions over the entire mesh. Last, we will detail the curved mesh adaptation methods developed : the order elevation and the isotropic mesh refinement. Of course, the adaptation processes preserve the exact geometry of the initial curved mesh
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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.
Full textAbstract:
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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Chiron, Laurent. "Couplage et améliorations de la méthode SPH pour traiter des écoulements à multi-échelles temporelles et spatiales." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017ECDN0007.
Full textAbstract:
La thèse s’articule en trois axes. Une première partie a été consacrée à l’amélioration de la méthode de flux normal (NFM) dont le développement a été initié dans une précédente thèse. Cet axe de recherche, qui ne s’inscrivait pas dans le sujet initial de la thèse, a été initié afin de répondre à des problématiques industrielles de NEXTFLOW-SOFTWARE, financeur de la thèse. Les développements réalisés ont permis d’adapter au formalisme NFM différents aspects (modélisation de la viscosité, détection de surface libre, désordre particulaire) ainsi que d’améliorer la précision des opérateurs. Le second axe de thèse a porté sur le développement d’une méthode de raffinement particulaire adaptative, et plus particulièrement à son efficacité dans un contexte d’applicabilité industrielle. Un intérêt particulier a été porté à la robustesse, la précision ainsi que le temps de calcul des méthodes de raffinement de l’état de l’art. Delà, de fortes limitations ont été dégagées et ont amené à développer une approche de raffinement inspirée de l’AMR. Les développements ont été validés sur de nombreux cas tests et sont aujourd’hui intégrés au sein des outils utilisés par NEXTFLOW-SOFTWARE. Le dernier axe concernait le couplage entre les méthodes SPH et Volumes Finis. Le développement d’un algorithme de couplage a permis de gérer les entrées/sorties entre les deux solveurs de façon générique et transparente aussi bien pour les simulations 2D que 3D. Ensuite, une amélioration a été proposée permettant de créer/supprimer dynamiquement des particules aux frontières du solveur Volumes Finis. Des validations sont en cours pour l’extension 3DThe thesis is articulated in three axes. A first part was devoted to the improvement of the normal flux method (NFM) whose development was initiated in a previous thesis. This line of research, which was not part of theoriginal subject of the thesis, was initiated in order to answer to the industrial problems of NEXTFLOW SOFTWARE, financier of the thesis. The developments made it possible to adapt to the NFM formalism different aspects (modeling of viscosity, detection of free surface,particle disorder) as well as to improve the precision of the operators.The second part of the thesis focused on the development of a method of adaptive particle refinement,and more particularly its effectiveness in a context of industrial applicability. Particular emphasis has been placed on the robustness, accuracy and calculation time of the state of the art of refinement methods. From there, strong limitations have emerged and have led to develop a refinement approach inspired by the AMR. The developments have been validated on many test cases and are now integrated within the tools used by NEXTFLOW-SOFTWARE. The last part concerned the coupling between SPH and Finite Volumes methods. The development of a coupling algorithm made it possible to manage inputs / outputs between the two solvers in a generic and transparent way for both 2D and 3D simulations. Then, an improvement was proposed allowing to create / remove dynamically particles at the boundaries of the Finite Volume solver. Validations are in progress for the 3D extension
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Fang, Bin. "Techniques for formal modelling and verification on dynamic memory allocators." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2018. http://www.theses.fr/2018USPCC093/document.
Full textAbstract:
Cette thèse est une contribution à la spécification et à la vérification formelles des allocateurs de mémoire dynamiques séquentiels (SDMA, en abrégé), qui sont des composants clés des systèmes d'exploitation ou de certaines bibliothèques logiciel. Les SDMA gèrent la partie tas de la mémoire des processus. Leurs implémentations utilisent à la fois des structures de données complexes et des opérations de bas niveau. Cette thèse se concentre sur les SDMA qui utilisent des structures de données de type liste pour gérer les blocs du tas disponibles pour l'allocation (SDMA à liste).La première partie de la thèse montre comment obtenir des spécifications formelles de SDMA à liste en utilisant une approche basée sur le raffinement. La thèse définit une hiérarchie de modèles classés par la relation de raffinement qui capture une grande variété de techniques et de politiques employées par le implémentations réelles de SDMA. Cette hiérarchie forme une théorie algorithmique pour les SDMA à liste et pourrait être étendue avec d'autres politiques. Les spécifications formelles sont écrites en Event-B et les raffinements ont été prouvés en utilisant la plateforme Rodin. La thèse étudie diverses applications des spécifications formelles obtenues: le test basé sur des modèles, la génération de code et la vérification.La deuxième partie de la thèse définit une technique de vérification basée sur l'interprétation abstraite. Cette technique peut inférer des invariants précis des implémentations existantes de SDMA. Pour cela, la thèse définit un domaine abstrait dont les valeurs representent des ensembles d'états du SDMA. Le domaine abstrait est basé sur un fragment de la logique de séparation, appelé SLMA. Ce fragment capture les propriétés liées à la forme et au contenu des structures de données utilisées par le SDMA pour gérer le tas. Le domaine abstrait est défini comme un produit spécifique d'un domaine abstrait pour graphes du tas avec un domaine abstrait pour des sequences finies d'adresses mémoire. Pour obtenir des valueurs abstraites compactes, la thèse propose une organisation hiérarchique des valeurs abstraites: un premier niveau abstrait la liste de tous les blocs mémoire, alors qu'un second niveau ne sélectionne que les blocs disponibles pour l’allocation. La thèse définit les transformateurs des valeurs abstraites qui capturent la sémantique des instructions utilisées dans les implémentations des SDMA. Un prototype d'implémentation de ce domaine abstrait a été utilisé pour analyser des implémentations simples de SDMAThe first part of the thesis demonstrates how to obtain formal specifications of free-list SDMA using a refinement-based approach. The thesis defines a hierarchy of models ranked by the refinement relation that capture a large variety of techniques and policies employed by real-work SDMA. This hierarchy forms an algorithm theory for the free-list SDMA and could be extended with other policies. The formal specifications are written in Event-B and the refinements have been proved using the Rodin platform. The thesis investigates applications of the formal specifications obtained, such as model-based testing, code generation and verification.The second part of the thesis defines a technique for inferring precise invariants of existing implementations of SDMA based abstract interpretation. For this, the thesis defines an abstract domain representing sets of states of the SDMA. The abstract domain is based on a fragment of Separation Logic, called SLMA. This fragment captures properties related with the shape and the content of data structures used by the SDMA to manage the heap. The abstract domain is defined as a specific product of an abstract domain for heap shapes with an abstract domain for finite arrays of locations. To obtain compact elements of this abstract domain, the thesis proposes an hierarchical organisation of the abstract values: a first level abstracts the list of all chunks while a second level selects only the chunks available for allocation. The thesis defines transformers of the abstract values that soundly capture the semantics of statements used in SDMA implementations. A prototype implementation of this abstract domain has been used to analyse simple implementations of SDMA
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Barbié, Lauréline. "Raffinement de maillage multi-grille local en vue de la simulation 3D du combustible nucléaire des Réacteurs à Eau sous Pression." Phd thesis, Aix-Marseille Université, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00926550.
Full textAbstract:
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'IPG.
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El, Bouzid Hassan. "Méthodes d'éléments finis raffinés pour quelques problèmes aux limites dans des domaines non-réguliers." Valenciennes, 1996. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/78c75dce-f930-4497-9077-c57356a9fac0.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous proposons différentes méthodes d'éléments finis raffines pour deux types de problèmes: le premier concerne des problèmes aux limites dans des polygones et le second le système de Stokes dans des polygones ou des polyèdres. Les solutions de ces problèmes présentent des singularités, en conséquence, l'utilisation d'une méthode d'éléments finis classique n'aboutit pas à un ordre optimal de convergence. En dimension 2, la forme explicite de ces singularités permet d'adopter certaines stratégies de façon à restaurer l'ordre optimal de convergence ; parmi celles-ci, citons la méthode de raffinement de maillage, la méthode d'adjonction de singularités et la méthode des fonctions singulières duales. En dimension 3, la structure des singularités étant plus complexe, seule la méthode de raffinement de maillage est actuellement applicable pour des domaines polyèdraux généraux. Pour le premier type de problèmes, les méthodes utilisées jusqu'à présent sont en général conformes, ce qui, dans le cas du problème des plaques, induit un cout de résolution assez important. Pour minimiser ce cout, nous proposons ici d'utiliser la méthode d'éléments finis non conformes raffinés. Sont étudiés notamment dans cette thèse: le problème de Dirichlet pour l'operateur de Laplace et l'équation des plaques encastrées. Pour le second, nous analysons une méthode d'éléments finis mixtes raffinés (conformes et non conformes) afin d'approcher la solution du système de Stokes. Les majorations d'erreurs optimales du cas des domaines reguliers sont démontrées pour les deux types de problèmes considérés.
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Helluy, Philippe. "Résolution numérique des équations de Maxwell harmoniques par une méthode d'éléments finis discontinus." Phd thesis, Ecole nationale superieure de l'aeronautique et de l'espace, 1994. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00657828.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la résolution théorique et numérique des équations de Maxwell dans le domaine temporel ou fréquentiel. Dans une première partie, on démontre l'existence et l'unicité mathématique de la solution du problème d'évolution. On s'intéresse également au comportement asymptotique en temps de cette solution lorsque le second membre des équations est sinusoïdal en temps. L'approche utilisée fait appel à la théorie des systèmes hyperboliques linéaires du premier ordre, au théorème de Hille-Yosida, aux principes d'amplitude-limite et d'absorption-limite, ainsi qu'à des théorèmes de traces (dans le cas du problème aux limites). Dans un second temps, on développe une approximation par éléments finis discontinus du problème fréquentiel, basée sur une décomposition de la matrice des flux en partie positive et négative (méthode de flux-splitting). Cette approche autorise l'utilisation de maillages totalement déstructurés. Une étude d'erreur lorsque le pas h du maillage tend vers zéro est proposée. Un algorithme itératif de résolution du problème discret, basé sur une décomposition de domaine sans recouvrement, est ensuite décrit. On démontre sa convergence vers l'unique solution discrète. L'implémentation sur un ordinateur à architecture massivement parallèle (IPSC 860) a été réalisée. Enfin, on construit une équation intégrale adaptée à la méthode, pour la résolution des problèmes en domaine non borné. Des expériences numériques sont décrites dans le cas d'éléments finis de type P0 (approximation constante par élément).
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Chaudemar, Jean-Charles. "Étude des architectures de sécurité de systèmes autonomes : formalisation et évaluation en Event B." Thesis, Toulouse, ISAE, 2012. http://www.theses.fr/2012ESAE0003/document.
Full textAbstract:
La recherche de la sûreté de fonctionnement des systèmes complexes impose une démarche de conception rigoureuse. Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans le cadre la modélisation formelle des systèmes de contrôle autonomes tolérants aux fautes. Le premier objectif a été de proposer une formalisation d’une architecture générique en couches fonctionnelles qui couvre toutes les activités essentielles du système de contrôle et qui intègre des mécanismes de sécurité. Le second objectif a été de fournir une méthode et des outils pour évaluer qualitativement les exigences de sécurité. Le cadre formel de modélisation et d’évaluation repose sur le formalisme Event-B. La modélisation Event-B proposée tire son originalité d’une prise en compte par raffinements successifs des échanges et des relations entre les couches de l’architecture étudiée. Par ailleurs, les exigences de sécurité sont spécifiées à l’aide d’invariants et de théorèmes. Le respect de ces exigences dépend de propriétés intrinsèques au système décrites sous forme d’axiomes. Les preuves que le principe d’architecture proposé satisfait bien les exigences de sécurité attendue ont été réalisées avec les outils de preuve de la plateforme Rodin. L’ensemble des propriétés fonctionnelles et des propriétés relatives aux mécanismes de tolérance aux fautes, ainsi modélisées en Event-B, renforce la pertinence de la modélisation adoptée pour une analyse de sécurité. Cette approche est par la suite mise en œuvre sur un cas d’étude d’un drone ONERAThe study of complex system safety requires a rigorous design process. The context of this work is the formal modeling of fault tolerant autonomous control systems. The first objective has been to provide a formal specification of a generic layered architecture that covers all the main activities of control system and implement safety mechanisms. The second objective has been to provide tools and a method to qualitatively assess safety requirements. The formal framework of modeling and assessment relies on Event-B formalism. The proposed Event-B modeling is original because it takes into account exchanges and relations betweenarchitecture layers by means of refinement. Safety requirements are first specified with invariants and theorems. The meeting of these requirements depends on intrinsic properties described with axioms. The proofs that the concept of the proposed architecture meets the specified safety requirements were discharged with the proof tools of the Rodin platform. All the functional properties and the properties relating to fault tolerant mechanisms improve the relevance of the adopted Event-B modeling for safety analysis. Then, this approach isimplemented on a study case of ONERA UAV
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Mohand, Oussaïd Linda. "Conception et vérification formelles des interfaces homme-machine multimodales : applications à la multimodalité en sortie." Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2014. http://www.theses.fr/2014ESMA0022/document.
Full textAbstract:
Les interfaces homme-machine (IHM) multimodales offrent à l’utilisateur la possibilité de combiner les modalités d’interaction afin d’augmenter la robustesse et l’utilisabilité de l’interface utilisateur d’un système. Plus particulièrement, en sortie, les IHM multimodales permettent au système de restituer à l’utilisateur, l’information produite par le noyau fonctionnel en combinant sémantiquement plusieurs modalités. Dans l’optique de concevoir de telles interfaces pour des systèmes critiques, nous avons proposé un modèle formel de conception des interfaces multimodales en sortie. Le modèle proposé se décompose en deux modèles : le modèle de fission sémantique qui décrit la décomposition de l’information à restituer en informations élémentaires, et le modèle d’allocation qui spécifie l’allocation des modalités et médias aux informations élémentaires. Nous avons également développé une formalisation B Événementiel détaillée des deux modèles : fission sémantique et allocation. Cette formalisation a été instanciée sur des études de cas puis généralisée dans un processus de développement B Événementiel cadre dans lequel s’inscrivent les modèles de fission sémantique et d’allocation. Cette formalisation a permis de procéder à la vérification de propriétés de sûreté, de vivacité et d’utilisabilitéMultimodal Human-Computer Interfaces (HCI) offer to users the possibility to combine interaction modalities in order to increase user interface robustness and usability. Specifically, output multimodal HCI allow system to return to the user, the information generated by the functional core by combining semantically different modalities. In order to design such interfaces for critical systems, we proposed a formal model for the design of output multimodal interfaces. The proposed model consists of two models: the semantic fission model describes the decomposition of the information to return into elementary information and the allocation model specifies the allocation of the elementary information with modalities and media. We have also developed a detailed Event B formalization for the two models: semantic fission and allocation. This formalization has been instantiated on case studies and generalized in an Event B development process framework including semantic fission and allocation models. This formalization allows to carry out safety, liveness and usability properties verification
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Horstmann, Tobias. "Méthodes numériques hybrides basées sur une approche Boltzmann sur réseau en vue de l'application aux maillages non-uniformes." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEC027/document.
Full textAbstract:
Malgré l'efficacité informatique et la faible dissipation numérique de la méthode de Boltzmann sur réseau (LBM) classique reposant sur un algorithme de propagation-collision, cette méthode est limitée aux maillages cartésiens uniformes. L'adaptation de l'étape de discrétisation à différentes échelles de la mécanique des fluides est généralement réalisée par des schémas LBM à échelles multiples, dans lesquels le domaine de calcul est décomposé en plusieurs sous-domaines uniformes avec différentes résolutions spatiales et temporelles. Pour des raisons de connectivité, le facteur de résolution des sous-domaines adjacents doit être un multiple de deux, introduisant un changement abrupt des échelles spatio-temporelles aux interfaces. Cette spécificité peut déclencher des instabilités numériques et produire des sources de bruit parasite rendant l'exploitation de simulations à finalités aéroacoustiques impossible. Dans la présente thèse, nous avons d'abord élucidé le sujet du raffinement de maillage dans la LBM classique en soulignant les défis et les sources potentielles d'erreur. Par la suite, une méthode de Boltzmann sur réseau hybride (HLBM) est proposée, combinant l'algorithme de propagation-collision avec un algorithme de flux au sens eulérien obtenu à partir d'une discrétisation en volumes finis des équations de Boltzmann à vitesse discrète. La HLBM combine à la fois les avantages de la LBM classique et une flexibilité géométrique accrue. La HLBM permet d'utiliser des maillages cartésiens non-uniformes. La validation de la méthode hybride sur des cas tests 2D à finalité aéroacoustique montre qu'une telle approche constitue une alternative viable aux schémas Boltzmann sur réseau à échelles multiples, permettant de réaliser des raffinements locaux en H. Enfin, un couplage original, basé sur l'algorithme de propagation-collision et une formulation isotherme des équations de Navier-Stokes en volumes finis, est proposé. Une telle tentative présente l'avantage de réduire le nombre d'équations du solveur volumes finis tout en augmentant la stabilité numérique de celui-ci, en raison d'une condition CFL plus favorable. Les deux solveurs sont couplés dans l'espace des moments, où la solution macroscopique du solveur Navier-Stokes est injectée dans l'algorithme de propagation-collision à l'aide de la collision des moments centrés. La faisabilité d'un tel couplage est démontrée sur des cas tests 2D, et les résultas obtenus sont comparés avec la HLBMDespite the inherent efficiency and low dissipative behaviour of the standard lattice Boltzmann method (LBM) relying on a two step stream and collide algorithm, a major drawback of this approach is the restriction to uniform Cartesian grids. The adaptation of the discretization step to varying fluid dynamic scales is usually achieved by multi-scale lattice Boltzmann schemes, in which the computational domain is decomposed into multiple uniform subdomains with different spatial resolutions. For the sake of connectivity, the resolution factor of adjacent subdomains has to be a multiple of two, introducing an abrupt change of the space-time discretization step at the interface that is prone to trigger instabilites and generate spurious noise sources that contaminate the expected physical pressure signal. In the present PhD thesis, we first elucidate the subject of mesh refinement in the standard lattice Boltzmann method and point out challenges and potential sources of error. Subsequently, we propose a novel hybrid lattice Boltzmann method (HLBM) that combines the stream and collide algorithm with an Eulerian flux-balance algorithm that is obtained from a finite-volume discretization of the discrete velocity Boltzmann equations. The interest of a hybrid lattice Boltzmann method is the pairing of efficiency and low numerical dissipation with an increase in geometrical flexibility. The HLBM allows for non-uniform grids. In the scope of 2D periodic test cases, it is shown that such an approach constitutes a valuable alternative to multi-scale lattice Boltzmann schemes by allowing local mesh refinement of type H. The HLBM properly resolves aerodynamics and aeroacoustics in the interface regions. A further part of the presented work examines the coupling of the stream and collide algorithm with a finite-volume formulation of the isothermal Navier-Stokes equations. Such an attempt bears the advantages that the number of equations of the finite-volume solver is reduced. In addition, the stability is increased due to a more favorable CFL condition. A major difference to the pairing of two kinetic schemes is the coupling in moment space. Here, a novel technique is presented to inject the macroscopic solution of the Navier-Stokes solver into the stream and collide algorithm using a central moment collision. First results on 2D tests cases show that such an algorithm is stable and feasible. Numerical results are compared with those of the previous HLBM
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Poret, Maud. "Méthodes en maillages mobiles auto-adaptatifs pour des systèmes hyperboliques en une et deux dimensions d'espace." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001053.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans cette thèse est une contribution au développement des méthodes à maillage dynamique pour la résolution de système d'EDP en mécanique des fluides. Plus précisément, on met au point des schémas de volumes finis pour des maillages non-structurés, mobiles et à topologie éventuellement variable, basés sur la méthode Godunov. L'addition et la soustraction de noeuds reposent sur une généralisation des méthodes à maillage dynamique à des cas de volumes naissants ou disparaissants. Dans une première partie, on se restreint aux équations hyperboliques en une dimension. On montre que pour l'advection linéaire, le schéma satisfait les propriétés classiques des méthodes de volumes finis (principe du maximum, décroissance de la variation totale, stabilité L²) sous certaines contraintes de type CFL. Afin de s'affranchir de ces restrictions, l'intégration en temps du système discrêt est réalisée par une formulation implicite. La seconde partie de ce travail porte sur l'extension des schémas en deux dimensions d'espace. Le modèle mathématique abordé est décrit par les équations d'Euler. Par ailleurs, on cherche à intégrer le schéma dans un code où le maillage s'adapte automatiquement et simplement. On introduit alors une distribution de forces, soit attractives, soit répulsives, entre les noeuds du maillage. Le mouvement des noeuds résulte de l'obtention de l'état d'équilibre sur le domaine. Le raffinement et le déraffinement reposent sur des critères locaux, comme le gradient. Le dernier travail de cette thèse est consacré à la simultation numérique de phénomènes d'interaction fluide-structure afin de valider les algorithmes proposés. L'application concrête visée ici eset m'écoulement compressible autour d'une aile d'avion en mouvement.
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Gendre, Félix. "Développement de méthodes de Boltzmann sur réseau en maillages non-uniformes pour l'aéroacoustique automobile." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0196/document.
Full textAbstract:
L’objectif de ce travail est d’étudier les capacités de la méthode de Boltzmann sur réseau (LBM) dans un cadre numériquement contraignant : celui de la simulation aéroacoustique en maillage non-uniforme, à très haut nombre de Reynolds et à nombre de Mach non négligeable (Ma > 0.1), appliquée à l’automobile. La problématique industrielle est celle du calcul du bruit intérieur d’origine aérodynamique, dont le calcul du champ de pression pariétal instationnaire sur le vitrage conducteur est la première étape décisive. Il a été constaté qu’un manque de précision sur la faible part acoustique du champ de pression total sur le vitrage, provenant très probablement d’erreurs au niveau des transitions de résolution du maillage, était la cause d’une surestimation du bruit intérieur. Nous présentons d’abord une construction cohérente et unifiée de la méthode de Boltzmann sur réseau à partir de l’équation de Boltzmann, dans un cadre athermal faiblement compressible. Nous étudions ensuite en détail les propriétés aéroacoustiques de la LBM, en parcourant toutes les grandes familles d’opérateurs de collision de la littérature. Une variante de modèle à temps de relaxation multiples, utilisable pour l’aéroacoustique, est présentée et testée. Un modèle alternatif simplifié de filtrage sélectif, rapide et compact, est développé et validé. La problématique des maillages non-uniformes est abordée. Un recensement exhaustif des études LBM menées dans ce cadre dans la littérature montre qu’aucune ne correspond à nos contraintes. Des algorithmes alternatifs aux transitions sont développés. Enfin, des applications industrielles sont réalisées à l’aide des modèles développés dans le mémoireThe main goal of this work is to study the capacities of the Lattice Boltzmann Method in a constrained numerical framework : that of numerical simulation in automotive aeroacoustics with non-uniform meshes, at high Reynolds number and non egligible Mach number (Ma > 0.1). The industrial problem is the computation of the interior aerodynamic noise, which includes as its first decisive step the computation of the unsteady wall pressure field on the car windows. It was observed that a lack of precision on the weak acoustic part of the total pressure field on the driver-side window, which is most probably due to errors at mesh refinement interfaces, caused an overestimation of the interior noise. We first present a coherent and unified construction of the Lattice BoltzmannMethod from the Boltzmann equation, in an athermal weakly compressible framework. Then, we study in details the aeroacoustic properties of the LBM by reviewingall the main families of collisional operators that exist in the literature. A variant of multiple relaxation time operator that can be used for aeroacoustics is presented and tested. A simplified alternative selective filter, fast and compact, is developped and numerically validated. The problem of non-uniform meshes is discussed. An exhaustive review of the LBM studies that have been carried out within that framework shows that none of them corresponds to our constraints. Alternative transition nodes algorithms are developed. Finally, all the developed models of this work are applied to industrial cases
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Tounsi, Mohamed. "Preuves d’algorithmes distribués par raffinement." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14545/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous avons étudié et développé un environnement de preuve pour les algorithmes distribués. Nous avons choisi de combiner d’une part l’approche "correct-par-construction" basée sur la méthode "B évènementielle" et d’autre part les calculs locaux comme un outil de codage et de preuve d’algorithmes distribués. Ainsi, nous avons proposé un patron et une approche qui caractérisent d’une façon incrémentale une démarche générale de preuve de plusieurs classes d’algorithmes distribués. Les solutions proposées sont validées et implémentées par un outil de preuve appelé B2VisidiaIn this thesis, we have studied and developed a proof environment for distributed algorithms. We have chosen to combine the “correct-by-construction” approach based on the “Event-B” method and the local computations models. These models define abstract computing processes for solving problems by distributed algorithms. Thus, we have proposed a pattern and an approach to characterize a general approach to prove several classes of distributed algorithms. The proposed solutions are implemented by a tool called B2Visidia
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El, Mahi Imad. "Schémas volumes finis pour la simulation numérique de problèmes à fronts raides en maillages non structurés adaptatifs." Rouen, 1999. http://www.theses.fr/1999ROUES019.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée a l'étude numérique de systèmes de lois de conservation bidimensionnelles modélisant des écoulements instationnaires à fronts raides. La démarche adoptée ici est celle des volumes finis cell-centered, sur maillages non structures. Deux modèles sont considérés : l'inflammation d'une goutte, et l'écoulement de l'eau peu profonde couple au transport-diffusion du polluant. Concernant le premier modèle, la raideur spatiale et temporelle du phénomène est prise en compte par l'utilisation d'un procède de raffinement-déraffinement dynamique du maillage. La partie visqueuse des équations est discrétisée à l'aide d'une reconstruction du type green-gauss basée sur la cellule diamant et une interpolation aux moindres carres. Cette technique s'est révélée très efficace lorsque des maillages adaptatifs sont utilisés. Enfin, en considérant une loi de conservation scalaire bidimensionnelle, nous montrons que, sous une condition du type cfl qui est raisonnable, le schéma d'ordre deux utilisé pour la partie convective satisfait le principe du maximum. Nous mettons en évidence ici la propagation d'une flamme triple au cours du processus d'allumage d'une goutte, quand la réaction chimique est suffisamment rapide par rapport au processus de diffusion moléculaire et de diffusion de la température. Pour l'écoulement de l'eau peu profonde, nous avons adopté un schéma semi-implicite linéarisé pour le calcul des termes de frottement et une extension du schéma de Bermudez pour les termes de pente. Enfin, dans le cas ou le système de Saint-venant est couplé à l'équation de transport d'une substance polluante, nous avons utilisé le schéma vf4 pour la discrétisation de la partie diffusive sur des maillages non structurés triangulaires. Plusieurs tests numériques et comparaisons avec des résultats expérimentaux, en une et deux dimensions d'espace, sont réalisés.
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Minjeaud, Sebastian. "Raffinement local adaptatif et méthodes multiniveaux pour la simulation d'écoulements multipĥasiques." Phd thesis, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00535892.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude de certains aspects numériques et mathématiques liés à la simulation d'écoulements incompressibles triphasiques à l'aide d'un modèle à interfaces diffuses de type Cahn-Hilliard/Navier-Stokes. La discrétisation spatiale est effectuée par éléments finis. La présence d'échelles très différentes dans le système suggère l'utilisation d'une méthode de raffinement local adaptatif. La procédure mise en place permet de tenir compte implicitement des non conformités des maillages générés, pour produire in fine des espaces d'approximation conformes. Nous montrons, en outre, qu'il est possible d'exploiter cette méthode pour construire des préconditionneurs multigrilles. Concernant la discrétisation en temps, notre étude a commencé par celle du système de Cahn-Hilliard. Pour remédier aux problèmes de convergence de la méthode de Newton utilisée pour résoudre ce système (non linéaire), nous proposons un schéma semi-implicite permettant de garantir la décroissance de l'énergie. Nous montrons l'existence et la convergence des solutions discrètes. Nous poursuivons ensuite cette étude en donnant une discrétisation en temps inconditionnellement stable du modèle complet Cahn-Hilliard/Navier-Stokes ne couplant pas fortement les deux systèmes. Nous montrons l'existence des solutions discrètes et, dans le cas où les trois fluides ont la même densité, nous montrons leur convergence. Nous étudions, pour terminer cette partie, diverses problématiques liées à l'utilisation de la méthode de projection incrémentale. Enfin, la dernière partie présente plusieurs exemples de simulations numériques, diphasiques et triphasiques, en deux et trois dimensions.
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Chucri, Farès. "Exploiting Model Structure in CEGAR Verification Method." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01011163.
Full textAbstract:
Les logiciels sont désormais un des composants essentiels des équipements modernes. Ils sont responsables de leur sûreté et fiabilité. Par sûreté, nous entendons que le système garantit que ''rien de dangereux n'arrive jamais''. Ce type de propriété peut se réduire à un problème d'accessibilité: pour démontrer la propriété il suffit de démontrer qu'un ensemble d'états ''dangereux'' ne sont pas atteignables. Ceci est particulièrement important pour les systèmes critiques: les systèmes dont une défaillance peut mettre en jeu des vies humaines ou l'économie d'une entreprise. Afin de garantir un niveau de confiance suffisant dans nos équipements modernes, un grand nombre de méthodes de vérification ont étaient proposées. Ici nous nous intéressons au model checking: une méthode formelle de vérification de système. L'utilisation de méthodes de model checking et de model checker permet d'améliorer les analyses de sécurité des systèmes critiques, car elles permettent de garantir l'absence de bug vis-à-vis des propriétés spécifiées. De plus, le model checking est une méthode automatique, ceci permet à des utilisateurs non-spécialistes d'utiliser ces outils. Ceci permet l'utilisation de cette méthode à une grande communauté d'utilisateur dans différents contextes industriels. Mais le problème de l'explosion combinatoire de l'espace des états reste une difficulté qui limite l'utilisation de cette méthode dans un contexte industriel. Nous présentons deux méthodes de vérification de modèle AltaRica. La première méthode présente un algorithme CEGAR qui élague des états de l'abstraction, ce qui permet d'utiliser une sous-approximation de l'espace des états d'un système. Grâce à l'utilisation de cette sous-approximation, nous pouvons détecter des contre-exemples simples, utiliser des méthodes de réduction pour éliminer des états abstraits, ce qui nous permet de minimiser le coût de l'analyse des contre-exemples, et guider l'exploration de l'abstraction vers des contre-exemples qui sont plus pertinents. Nous avons développé cet algorithme dans le model checker Mec 5, et les expérimentations réalisées ont confirmé les améliorations attendues.
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Yousef, Soleiman. "Etude d'estimations d'erreur a posteriori et d'adaptivité basée sur des critères d'arrêt et raffinement de maillages pour des problèmes d'écoulements multiphasiques et thermiques. Application aux procédés de récupération assistée d'huile." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00918782.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est l'analyse d'erreur a posteriori et la proposition de stratégies d'adaptivité basées sur des critères d'arrêt et de raffinement local de maillage. Nous traitons une classe d'équations paraboliques dégénér ées multidimensionnelles modélisant des problèmes importants pour l'industrie. Au chapitre 1 nous considérons le problème de Stefan instationaire a deux phases qui modélise un processus de changement de phase régi par la loi de Fourier. Nous régularisons la relation entre l'enthalpie et la température et nous discrétisons le problème par la méthode d'Euler implicite en temps et un schéma numérique conforme en espace tel que les élément finis conformes, ou les volumes finis centrés aux sommets du maillage. Nous démontrons une borne supérieure de la norme duale du résidu, de l'erreur sur l'enthalpie dans L2(0; T;H-1) et de l'erreur sur la température dans L2(0; T;L2), par des estimateurs d'erreur entièrement calculables. Ces estimateurs comprennent : un estimateur associé à l'erreur de régularisation, un estimateur associé à l'erreur d'une méthode de linéarisation (par exemple, la méthode de Newton), un estimateur associé à l'erreur en temps et un estimateur associé à l'erreur du schéma en espace. Par conséquent, ces estimateurs permettent de formuler un algorithme adaptatif de résolution où les erreurs associées peuvent être équilibrées. Nous proposons également une stratégie de raffinement local de maillages. En fin, nous prouvons l'efficacité de nos estimations d'erreur a posteriori. Un test numérique illustre l'efficacité de nos estimateurs et la performance de l'algorithme adaptatif. En particulier, des indices d'efficacité proches de la valeur optimale de 1 sont obtenus. Au chapitre 2 nous développons des estimations d'erreur a posteriori pour l'écoulement de Darcy polyphasique et isothermique, décrit par un système couplé d'équations aux dérivées partielles non linéaires et d'équations algébriques non linéaires. Ce système est discrétisé en espace par une méthode de volume finis centrés par maille et la méthode d'Euler implicite en temps. Nous etablissons une borne supérieure d'une norme duale du résidu augmentée d'un terme qui tiens compte de la non-conformité des volumes finis par des estimateurs d'erreur a posteriori entièrement calculables. Dans ce chapitre, nous nous concentrons sur la formulation d'un critère d'arrêt de l'algorithme de linéarisation du problème discrète (tel que la méthode de Newton) avec un critère d'arrêt du solveur algébrique de résolution du système linéarité (par exemple la méthode GMRes), de sort que les contributions des estimateurs d'erreur correspondant n'affectent plus la somme globale des estimateurs d'erreur de manière significative. Nous appliquons notre analyse sur des exemples réalistes d'ingénierie de réservoir pour confirmer qu'en général notre ajustement des critères d'arrêt apporte une économie significative (jusqu'au un ordre de magnitude en termes du nombre total des itérations du solveur algébrique), déjà sur des maillages fixes, et ceci sans perte notable de précision. Au chapitre 3 nous complétons le modèle décrit au chapitre 2 en considérant une condition non-isothermique pour l'écoulement a fin de traiter le modèle général d'écoulement polyphasique thermique dans les milieux poreux. Pour ce problème, nous développons des estimateurs d'erreur analogues a ceux du chapitre 2 pour lesquels nous établissons une borne supérieure d'erreur entièrement calculable, pour une norme duale du résidu complétée par un terme d'évaluation de la non-conformité. Nous montrons ensuite comment estimer séparément chaque composante d'erreur, ce qui nous permet d'ajuster les critères d'arrêt et d'équilibrer les contributions des différents estimateurs d'erreur : erreur d'approximation en temps, erreur d'approximation en espace, erreur de linéarisation et erreur du solveur algébrique. Ce chapitre se termine par une application des estimateurs au modèle d'huile morte. La preuve de l'efficacité de notre estimation a postiriori est egalement fournie. Finalement, au chapitre 4 nous considérons les procédés de récupération assistée d'huile. Plus précisément, nous étudions une technique de récupération thermique d'huile de type huile morte par injection de vapeur destinée a augmenter la mobilité des hydrocarbures. Dans ce chapitre, nous appliquons l'analyse a posteriori des chapitres 2 et 3, nous proposons une formule de quadrature pour simplifier l'évaluation des estimateurs, nous proposons un algorithme adaptatif de raffinement de maillages en espace et en temps basé sur les estimateurs et nous illustrons pas des essais numériques sur des exemples réalistes la performance de cette stratégie de raffinement. Notamment, des gains significatifs sont réalisés en terme du nombre de mailles nécessaires pour la simulation sur des exemples en dimension trois.
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Kaboul, Hanane. "Méthodes d'intégration produit pour les équations de Fredholm de deuxième espèce : cas linéaire et non linéaire." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSES024.
Full textAbstract:
La méthode d'intégration produit a été proposée pour résoudre des équations linéaires de Fredholm de deuxième espèce singulières dont la solution exacte est régulière, au moins continue. Dans ce travail on adapte cette méthode à des équations dont la solution est juste intégrable. On étudie également son extension au cas non linéaire posé dans l'espace des fonctions intégrables. Ensuite, on propose une autre manière de mettre en oeuvre la méthode d'intégration produit : on commence par linéariser l'équation par une méthode de type Newton puis on discrétise les itérations de Newton par la méthode d'intégration produitThe product integration method has been proposed for solving singular linear Fredholm equations of the second kind whose exact solution is smooth, at least continuous. In this work, we adapt this method to the case where the solution is only integrable. We also study the nonlinear case in the space of integrable functions. Then, we propose a new version of the method in the nonlinear framework : we first linearize the eqaution by a Newton type method and then discretize the Newton iterations by the product integration method