Sous-sections
Participants : Patrick Le Tallec,
Marina Vidrascu.
Mots clés : algorithme numérique,
décomposition de domaine, méthode numérique, programmation
parallèle, élasticité non-linéaire .
Résumé :
Une action est menée depuis plusieurs années pour
concevoir des solveurs efficaces pour la résolution de
problèmes de très grande taille de structures linéaires ou
non-linéaires tels qu'ils se posent couramment dans les
bureaux d'études industriels. Ces algorithmes, basés sur
des méthodes de décomposition de domaines, sont bien
adaptés aux architectures parallèles.
Décomposition de domaines en élasticité non linéaire
Résumé :
L'algorithme de type Newton avec continuation combiné à
une résolution par décomposition de domaines du problème
tangent est un outil robuste pour résoudre un problème
d'élasticité non linéaire.
Dans cadre de l'action transversale ``Modélisation
d'organes'' nous avons développé un modèle de référence de
déformation du foie. Ce modèle est utilisé et développé dans
le cadre de l'action Caesare (voir 8.1.1) sur une nouvelle
géométrie plus réaliste. C'est un exemple typique
l'élasticité non-linéaire en grandes déformations pour des
matériaux incompressibles. L'algorithme de résolution utilisé
est de type Newton.
Résumé :
La méthode de sous-structuration itérative avec un
préconditionneur Neumann-Neumann à deux niveaux a été
étudiée et utilisée avec succès et évaluée sur des
problèmes réalistes d'élasticité linéaire ou non de type
industriel. On cherche maintenant à étendre cette technique
aux problèmes non symétriques.
L'analyse du comportement de structures caractérisées par
une multiplicité des zones de contact entre les différents
corps déformables de la structure (comme les assemblages de
corps déformables en contact tels que les rideaux roulants)
nécessite de développer une modélisation mécanique et des
méthodes numériques spécifiques. De fait, ces problèmes
non-linéaires de très grande taille constituent un domaine
naturel d'application des techniques de décomposition de
domaine. De tels problèmes sont étudiés de façon intensive au
laboratoire de Mécanique et Génie Civil de l'Université de
Montpellier.
Chaque problème implique des choix stratégiques liés à la
nature des phénomènes mécaniques mis en jeu, en particulier
en termes de sous-structuration, de solveurs itératifs et de
préconditionneurs. Dans le cadre d'une collaboration avec
Pierre Alart et Mikaël Barboteux nous avons étudié de tels
problèmes.
En utilisant une formulation en Lagrangien augmenté
[AC91], l'équilibre du système discrétisé de
corps déformables en contact est gouverné par des équations
non-linéaires et non différentiables.
La non-symétrie de la matrice est induite par le
frottement ; l'interface de contact est discrétisée en
éléments finis mixtes de contact fournissant des matrices
tangentes élémentaires non-symétriques si le statut de
contact détecté est "frottant" ; pour les statuts "non
contact" et "adhérant" les matrices élémentaires demeurent
symétriques. L'étude porte plus précisément sur la résolution
du système linéarisé tangent non-symétrique.
Nous avons conçu une méthode de décomposition de domaines
extensible généralisée à la résolution de systèmes
non-symétriques. Cette généralisation a pu être effectuée en
utilisant le cadre théorique des méthodes de décomposition en
sous-espaces de Schwarz additifs avec introduction d'un
espace grossier correctement adapté au cas non-symétrique. La
méthode développée est testée sur des problèmes
non-symétriques provenant de la formulation mixte de
problèmes de contact avec frottement. Les résultats obtenus
sur le problème des rideaux métalliques sont très
concluants.