Projets en cours

Pour résoudre des systèmes linéaires de très grande taille issus de la méthode des éléments finis, on utilise un solveur parallèle à fronts multiples. Ce solveur est basé sur une stratégie de type «découper, résoudre fusionner» . Le domaine est découpé en sous-domaines qui sont traités en parallèle avec un solveur frontal. Les problèmes interfaces sont fusionnés et traités sur un ou plusieurs niveaux.

Il s'agit de générer des maillages volumiques de l'ordre de 10^7 tétraèdres à partir d’une enveloppe du domaine donnée par un maillage surfacique. Nous utilisons une méthode originale de décomposition des domaines, basée sur l’approximation diffuse. Présentation.

Les enjeux actuels dans le domaine du calcul numérique concernent aussi bien la simulation des phénomènes de crues et d'inondation de berges ou de villes, que le transport de polluants en zone maritime ou fluviale, ou encore l'aménagement du territoire en zone côtière pour ne citer qu'eux.

Les échelles de temps de ces phénomènes vont de la minute à plusieurs mois. L'échelle spatiale peut quant à elle s'étendre de quelques dizaines de mètres à un département tout entier, voire une zone maritime de plusieurs centaines de kilomètres.

L'intérêt du calcul parallèle est de permettre aux codes de calculs actuels de gagner un ordre de grandeur en temps et en espace. Il peut aussi offrir la possibilité de coupler des codes de calculs inhérents à différentes physiques et étendre les champ d'applications possibles (cf. 'Couplage de codes').

Le couplage de codes est aujourd'hui de plus en plus répandu puisqu'il permet d'associer des compétences scientifiques issues de différentes équipes et/ou de laboratoires. Il est basé sur le fait omniprésent qu'une physique relative à un fluide par exemple, interagit constamment avec les frontières déformables qui l'entourent et réciproquement.

Le principe consiste alors à établir une liste de variables communes à l'ensemble des codes de calculs dédiés à chaque physique et de permettre au travers d'un schéma de couplage en temps (à savoir qui dialogue avec qui et avec quelle fréquence) de permettre une remise à jour de ces données. 

Les domaines d'applications sont nombreux et nous pouvons citer entre autre comme activités au sein du laboratoire, les travaux relatifs à :

En dernier exemple, un domaine déformable au cours du temps nécessitera une remise à jour régulière de son maillage. Le mailleur peut ainsi être intégré en parallèle au cours du calcul et considéré comme un code de calcul à part entière.

Le calcul parallèle est utilisé dans ce projet pour la génération des surfaces de réponse des modèles physiques à partir des plans d’expérience. Les applications sont multiples : analyse paramétrée, optimisation automatique, retour d’effort en réalité virtuelle.