Université de technologie de Troyes

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GAMMA3

L’équipe-projet GAMMA3 (commune à l’UTT et à l’INRIA) étudie et développe des algorithmes de génération automatique de maillages, des outils pour la modélisation géométrique, ainsi que des méthodologies adaptatives avancées pour la simulation numérique.


L’équipe-projet GAMMA3 a été créée en 2010. Les thèmes du projet regroupent un ensemble d’activités, notamment la génération automatique de maillages, afin de construire les supports utilisés par la méthode des éléments finis ou de volumes finis. Sont également étudiés les méthodologies et méthodes informatiques (aspects très proches des architectures des machines) en particulier pour les maillages de grande taille, la modélisation géométrique et les schémas de calculs adaptatifs en sciences de l’ingénieur dans les domaines de la mécanique des structures (procédés de mise en forme, matériaux innovants), de la mécanique des fluides (écoulements Navier-Stokes avec turbulence et couches limites), de l’électromagnétisme (interaction lumière-matière structurée ou granulaire), énergétique (processus de combustion et métrologie) et sûreté (propagation de la radioactivité, processus d’identification).

L’évolution de la demande en termes de génération automatique de maillages implique une évolution des méthodes classiques vers des méthodes permettant de construire des maillages contrôlés. Les maillages doivent donc être soit isotropes, le contrôle portant sur des tailles souhaitées, soit anisotropes, le contrôle portant à la fois sur des directions et des tailles selon ces directions. Le développement d’algorithmes de maillages gouvernés sert de support naturel à la conception de boucles de maillages adaptatifs qui, via un estimateur d’erreur a posteriori, permettent de contrôler la qualité des solutions.

Ces préoccupations amènent à considérer non seulement le problème du maillage des domaines de calcul en eux-mêmes, mais aussi celui du maillage ou du remaillage de leurs frontières constituées de courbes et de surfaces. Par ailleurs, la taille, en termes de nombre de nœuds, des maillages nécessaires pour certaines simulations, amène à travailler sur la parallélisation des processus de calculs. Cette problématique conduit également à s’intéresser à l’aspect multi-cœur au niveau des algorithmes de maillage proprement dits.

L’équipe-projet s’appuie sur les compétences et les expertises acquises depuis plusieurs années autour du cadre théorique mis en place et des technologies développées (triangulation et maillage de Delaunay, métrique, anisotropie, estimateur d’erreur d’interpolation, interpolation de champs, adaptation de maillage et calculs adaptatifs).

Nos travaux de recherche reposent sur plusieurs théories étudiées dans l’équipe (certaines en collaboration) permettant de préciser comment nous voyons les maillages et de justifier cette façon de les voir.
A ce titre, mentionnons :

  • le noyau de Delaunay et ses variantes,
  • la notion de “longueur unité” et la notion sous-jacente mais fondamentale de métrique,
  • le maillage unité,
  • une définition abstraite de la notion de “qualité” liée à la définition de métriques adéquates,
  • la mise au point d’une méthode de modélisation géométrique de surfaces spécifiques (nanostructures, molécules, ...).

Par ailleurs, la validation des résultats est le souci primordial de l’équipe. Elle est menée de plusieurs manières :

  • en aveugle en utilisant une base de données,
  • en vraie grandeur sur des cas fournis par des industriels et/ou obtenus via des contrats divers (régionaux, nationaux, liés à des pôles de compétitivité, ...) ou
  • par les industriels eux-mêmes, par le biais de différentes études menées au travers de stages de master, thèses ou post-doc.

Contenus secondaire

Edito 

 

 

 

 

Petites, moyennes et grandes entreprises ont recours aux maquettes numériques pour concevoir leurs produits et en prévoir le comportement.

Une maquette est un ensemble de simulations sur ordinateur des modèles discrets retenus pour approcher la réalité physique du phénomène étudié.
Une simulation nécessite une représentation de l'objet étudié et de son environnement à l'aide de maillages.

L'objectif de GAMMA3 est d'étudier et de développer les algorithmes de génération automatique de maillages utiles pour les simulations numériques. Au delà, on s'intéresse à la réalisation d'une boucle automatique de tels calculs afin d'obtenir une solution de précision donnée.

Houman Borouchaki
Directeur du laboratoire

Nos atouts

Nos travaux de recherche se concrétisent par la création de logiciels qui sont diffusés dans le monde industriel et donnent généralement lieu à des partenariats, parmi lesquels on peut citer :

Dassault Aviation, maillage surfacique,

Nippon Steel, mise en forme par découpage,

Alcatel, maillage 2D,

Lectra, maillage de surfaces et mise à plat de surfaces triangulées,

Snecma/Safran, interpolation de champs thermodynamiques,

ESI-Group, drapage des composites,

Institut Français du Pétrole, maillage hybride volumes finis.