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Modelisations Numerique Et Experimentale Des Interactions Fluide Structure Biologiques
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Book Synopsis Méthodes Level Set pour l'interaction fluide-structure by : Georges-Henri Cottet
Download or read book Méthodes Level Set pour l'interaction fluide-structure written by Georges-Henri Cottet and published by Springer Nature. This book was released on 2021-04-27 with total page 198 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les modèles eulériens sont devenus dans les quinze dernières années des outils populaires pour étudier les interactions fluide-structure, car, au contraire des méthodes plus classiques de type ALE, ils permettent de résoudre numériquement ces problèmes en se ramenant à une grille et une méthode de résolution unique pour les différents milieux. Ce livre s’intéresse à cette classe de modèles en adoptant le point de vue original des méthodes level-set, utilisées à la fois pour suivre les interfaces fluide-solide, représenter les contraintes élastiques des solides et modéliser les forces de contact entre solides. Il combine un éclairage mathématique des modèles, des aspects d’analyse numérique, des codes élémentaires et des illustrations numériques permettant au lecteur de se faire une idée des domaines d’application et des performances de ces modèles. Les pré-requis nécessaires pour profiter pleinement de son contenu font partie du bagage scientifique d’élèves de niveau master en mathématiques appliquées ou mécanique théorique. Il sera un outil pédagogique fructueux pour des cours de deuxième année de master ou de début de thèse, ainsi que pour des chercheurs voulant aborder ou approfondir ce domaine.
Book Synopsis Schémas numériques stables pour fluides, structures et leurs interactions by : Cornel Marius Murea
Download or read book Schémas numériques stables pour fluides, structures et leurs interactions written by Cornel Marius Murea and published by ISTE Group. This book was released on 2017-10-01 with total page 209 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cet ouvrage examine des schémas numériques stables pour fluides incompressibles, structures élastiques linéaires et non linéaires, ainsi que pour l’interaction fluide-structure. Il expose une sélection de méthodes fondamentales, mais aussi quelques nouvelles approches. Pour les fluides gouvernés par les équations de Stokes et de Navier-Stokes, cet ouvrage présente la méthode des éléments finis mixtes. Dans le cas où le domaine occupé par le fluide est en mouvement, le formalisme ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) est employé. Des schémas sont analysés pour les structures élastiques linéaires ou qui vérifient le modèle de Saint Venant- Kirchhoff. Pour l'interaction fluide-structure, l’ouvrage expose d'abord un schéma implicite, puis un schéma semi-implicite où le domaine du fluide est calculé d'une manière explicite. L’auteur donne la démonstration détaillée de la stabilité pour chaque schéma présenté. Chaque chapitre se termine par des tests numériques qui confirment les résultats théoriques. Cet ouvrage s’adresse aux étudiants en Master 2 mathématiques ainsi qu’aux élèves des écoles d’ingénieurs.
Book Synopsis Interactions fluide-structure - Modélisation physique et méthodes numériques by : Sigrist
Download or read book Interactions fluide-structure - Modélisation physique et méthodes numériques written by Sigrist and published by . This book was released on with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Analyse numérique et simulation de problèmes d'interaction fluide-structure en régime incompressible by : Valérie Guimet
Download or read book Analyse numérique et simulation de problèmes d'interaction fluide-structure en régime incompressible written by Valérie Guimet and published by . This book was released on 1998 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Simulation numérique et modélisation de l'interaction fluide-structure et étude vibratoire de deux cylindres en tandem à nombre de Reynolds élevé by : Saul Ferreira Perez
Download or read book Simulation numérique et modélisation de l'interaction fluide-structure et étude vibratoire de deux cylindres en tandem à nombre de Reynolds élevé written by Saul Ferreira Perez and published by . This book was released on 2013 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Dans le contexte des interactions fluide-structure, ce stage a consisté en l'analyse physique d'un écoulement instationnaire autour d'une configuration de deux cylindres en tandem à nombre de Reynolds élevé, au moyen de simulations numériques. À l'aide des modèles de turbulence au premier ordre par approche statistique et du code de calcul NSMB, une première étude en 2D en statique a été menée. Ce cas test est assimilable de manière simplifiée à un train d'atterrissage. Une attention spéciale est portée sur l'instabilité de Von Kármán qui sera mise en évidence à travers des analyses spectrales des forces aérodynamiques ainsi que sur l'interaction du sillage du cylindre amont sur le cylindre aval et la physique mise en jeu. Les résultats obtenus seront confrontés aux résultats expérimentaux du centre de recherche « NASA-Langley Research Center ». Dans une deuxième partie, un étude en 2D en dynamique, en laissant le cylindre aval libre de se mouvoir dans la direction perpendiculaire à l'écoulement sera réalisée. En changeant les paramètres caractéristiques d'amortissement et raideur du cylindre, le but sera de connaître la fréquence dominante de la réponse, délimiter l'intervalle de vitesse réduite pour lequel un phénomène d'accrochage en fréquence se produit entre l'oscillation du cylindre et l'émission des tourbillons, ainsi que d'étudier l'amplitude de la réponse du cylindre aval en fonction de la vitesse réduite. Le mouvement du cylindre et du domaine fluide sera pris en compte grâce à la formulation ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian). Mots clés : interaction fluide-structure, cylindres tandem, instabilité de Von Kármán, vitesse réduite, accrochage en fréquence.
Book Synopsis Simulation numérique de phénomènes d'interaction fluide-structure by : Serge Piperno
Download or read book Simulation numérique de phénomènes d'interaction fluide-structure written by Serge Piperno and published by . This book was released on 1997 with total page 236 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis ANALYSE NUMERIQUE ET SIMULATION DE PROBLEMES D'INTERACTION FLUIDE-STRUCTURE EN REGIME INCOMPRESSIBLE by : VALERIE.. GUIMET
Download or read book ANALYSE NUMERIQUE ET SIMULATION DE PROBLEMES D'INTERACTION FLUIDE-STRUCTURE EN REGIME INCOMPRESSIBLE written by VALERIE.. GUIMET and published by . This book was released on 1998 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE ETUDE A POUR OBJET D'ANALYSER, DE MODELISER ET DE SIMULER DIFFERENTS PROBLEMES D'INTERACTION FLUIDE-STRUCTURE. LES DEPLACEMENTS DE LA STRUCTURE NE SONT PAS NEGLIGEABLES ET INDUISENT UNE REELLE DEFORMATION DU DOMAINE FLUIDE. LE FLUIDE EST SUPPOSE INCOMPRESSIBLE ET NEWTONIEN ; IL EST REPRESENTE DANS UNE CONFIGURATION D'EULER PAR LES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES. LA STRUCTURE EST SUPPOSEE ELASTIQUE, HOMOGENE ET ISOTROPE ; ELLE EST DECRITE DANS UNE CONFIGURATION DE LAGRANGE, PAR LES EQUATIONS DE L'ELASTICITE LINEARISEE. UNE METHODE ALE (ARBITRARY LAGRANGIAN EULERIAN METHOD) PERMET DE RESOUDRE LES EQUATIONS DU PROBLEME FLUIDE DANS UN DOMAINE MOBILE S'ADAPTANT AUX DEFORMATIONS DE LA STRUCTURE. DES CONDITIONS LIMITES A L'INTERFACE TRADUISENT L'INTERACTION : IL Y A EGALITE DES VITESSES ET EGALITE DES CONTRAINTES NORMALES. SUR UN MODELE SIMPLIFIE D'INTERACTION ENTRE UN FLUIDE ET UNE STRUCTURE MONODIMENSIONNELS, L'ANALYSE NUMERIQUE EN TERMES DE STABILITE, CONSISTENCE ET CONVERGENCE EST PRESENTEE POUR UN TRAITEMENT IMPLICITE DES CONDITIONS LIMITES A L'INTERFACE. LA STABILITE DE DEUX ALGORITHMES EXPLICITES EST ETUDIEE POUR CE MODELE EN VUE D'ABORDER LA SIMULATION DES PROBLEMES 2D OU 3D. EN EFFET, AFIN DE COUPLER DEUX CODES NUMERIQUES EXISTANTS SANS AVOIR DE TRANSFORMATION FONDAMENTALE A EFFECTUER, L'UTILISATION D'ALGORITHMES DECALES EST PRECONISEE ET DONNE DES RESULTATS SATISFAISANTS SUR DES MODELES D'INTERACTION 2D-FLUIDE/1D-STRUCTURE ET 3D-FLUIDE/2D-STRUCTURE. L'AVANTAGE DE TELS ALGORITHMES EST DE POUVOIR FACILEMENT MODIFIER LES CODES FLUIDE OU STRUCTURE AFIN D'ENVISAGER DES LOIS DE COMPORTEMENT DIFFERENTES EN FLUIDE OU EN STRUCTURE.
Book Synopsis Simulation numérique des problèmes d'interactions fluide-structure appliqués au domaine du bâtiment et génie civil by : Kamel Zibouche
Download or read book Simulation numérique des problèmes d'interactions fluide-structure appliqués au domaine du bâtiment et génie civil written by Kamel Zibouche and published by . This book was released on 2005 with total page 152 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Calcul par la méthode asymptotique numérique des instabilités en interaction fluide-structure by : Antoine Monnier
Download or read book Calcul par la méthode asymptotique numérique des instabilités en interaction fluide-structure written by Antoine Monnier and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse est une contribution à l'analyse de bifurcation des écoulements fluides avec prise en compte des interactions fluide-structure. Les phénomènes d'instabilité en interaction fluide-structure apparaissent dans de nombreux domaines de la vie courante ou industriels comme, par exemple : le flottement d'un drapeau dans le vent ou bien l'écoulement au sein d'échangeurs thermiques sur les sites de production d'énergie, l'écoulement autour des câbles sous-marins pour l'extraction de matières premières ou la fixation des plateformes off-shore, l'écoulement autour des structures aéronautiques ou navales. Dans ces situations, un phénomène complexe de vibration des structures induite par vortex peut se produire. L'objectif de la thèse est de proposer un algorithme permettant l'analyse de stabilité de tels systèmes. Ainsi, le couplage original d'une méthode de perturbation d'ordre élevé (Méthode Asymptotique Numérique - MAN) à une discrétisation spatiale permettant la prise en compte des interactions fluide-structure est proposée. À cet effet, une description purement eulérienne du mouvement est retenue. L'interaction fluide- structure est décrite au moyen d'une méthode de frontières immergées (MFI) à forçage continu (méthode de pénalisation) et discret (méthode Ghost-Cell). La présence d'obstacles au sein de l'écoulement est obtenue au moyen de la méthode de Level-Set. En complément, un intégrateur temporel des équations du mouvement associant la MAN, la MFI et une technique d'homotopie est proposé. L'ensemble de ces algorithmes est appliqué à des problèmes d'écoulement incompressible, à faible nombre de Reynolds, d'un fluide visqueux newtonien en présence d'obstacles solides rigides (fixes ou mobiles). L'analyse de stabilité d'un écoulement dans une conduite avec expansion/contraction soudaine (bifurcation stationnaire), et autour d'un cylindre (bifurcation de Hopf) est traitée. L'analyse transitoire d'un écoulement autour d'un cylindre rigide et mobile est également proposée. Les résultats obtenus permettent d'évaluer la précision et la performance des algorithmes proposés. Ainsi, les résultats de cette thèse permettent de conclure sur le bien-fondé de l'approche et constituent une première étape vers l'analyse de stabilité d'écoulements en présence de structures complexes, représentatifs de situations réelles.
Book Synopsis Analyse mathematique et numerique de quelques problemes d'interaction fluide-structure by : Céline Grandmont
Download or read book Analyse mathematique et numerique de quelques problemes d'interaction fluide-structure written by Céline Grandmont and published by . This book was released on 1998 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Fluid-Structure Interaction and Biomedical Applications by : Tomas Bodnar
Download or read book Fluid-Structure Interaction and Biomedical Applications written by Tomas Bodnar and published by . This book was released on 2014-10-31 with total page 584 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Analyse d'un problème d'interaction fluide-structure avec des conditions aux limites de type frottement à l'interface by : Hela Ayed
Download or read book Analyse d'un problème d'interaction fluide-structure avec des conditions aux limites de type frottement à l'interface written by Hela Ayed and published by . This book was released on 2017 with total page 127 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse est consacrée à l'analyse mathématique et numérique d'un problème d'interaction fluide-structure stationnaire, couplant un fluide newtonien, visqueux et incompressible, modélisé par les équations de Stokes 2D et une structure déformable, décrite par les équations d'une poutre 1D. Le fluide et la structure sont couplés via une condition aux limites de type frottement à l'interface.Dans l'étude théorique, nous montrons un résultat d'existence et unicité de solutions faibles, dans le cadre de petits déplacements, du problème de couplage fluide structure avec une condition de glissement de type Tresca en utilisant le théorème de point fixe de Schauder.Dans l'analyse numérique, nous étudions d'abord, l'approximation du problème de Stokes avec la condition de Tresca par une méthode d'éléments finis mixtes à quatre champs. Nous montrons ensuite une estimation d'erreur a priori optimale pour des données régulières et nous réalisons des tests numériques. Enfin, nous présentons un algorithme de point fixe pour la simulation numérique du problème couplé avec des conditions aux limites non linéaires.
Book Synopsis Modélisation multi-échelle de l'interaction fluide-structure dans les systèmes tubulaires by : Audrey Nathalie Gineau
Download or read book Modélisation multi-échelle de l'interaction fluide-structure dans les systèmes tubulaires written by Audrey Nathalie Gineau and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a pour objectif de modéliser le couplage fluide-structure pouvant survenir dans les faisceaux tubulaires des réacteurs nucléaires. Leurs simulations numériques directes étant hors de portée, on met en œuvre une approche multi-échelle: il s'agit de tirer profit du coût modeste d'une description macroscopique, et à la fois, de la précision des informations microscopiques. Vis-à-vis des modèles existants, le travail de développement se focalise sur la prise en compte de la convection dans le calcul des champs hydrodynamiques, mais surtout, sur la possibilité de restituer des réponses vibratoires variées au sein d'un même faisceau. L'homogénéisation aboutit à un système d'équations gouvernant les Interactions Fluide-Solide à une échelle macroscopique. Ces équations sont couplées par une source en quantité de mouvement, traduisant les charges hydrodynamiques exercées sur une structure donnée. Cette force à modéliser représente une loi de fermeture du problème homogénéisé, mettant en jeu des coefficients a priori inconnus. Une méthode d'estimation est proposée à partir des champs microscopiques obtenus par simulation directe sur un domaine réduit et représentatif du large système de référence. Les capacités prédictives du modèle homogénéisé sont évaluées en comparaison avec des données de référence, issues de calculs numériques directs microscopiques. Chaque système considéré présente une variété de réponses en déplacement que le modèle homogénéisé restitue avec un accord satisfaisant. Cette approche multi-échelle semble être un bon compromis entre le coût des réalisations numériques et la précision attendue des données vibratoires et hydrodynamiques.
Book Synopsis Modélisation, analyse mathématique et applications numériques de problèmes d'interaction fluide-structure instationnaires by : Paul Métier
Download or read book Modélisation, analyse mathématique et applications numériques de problèmes d'interaction fluide-structure instationnaires written by Paul Métier and published by . This book was released on 2003 with total page 226 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Contribution à la modélisation des interactions fluides-structures by : Rassim Belakroum
Download or read book Contribution à la modélisation des interactions fluides-structures written by Rassim Belakroum and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les buts principaux recherchés de la présente thèse visent au développement et à l'expertise d'une méthodologie de simulation numérique des problèmes d'interactions fluides-structures. Afin de cerner progressivement le problème étudié, nous nous sommes intéressés en premier lieu à la simulation numérique des écoulements autour d'obstacles solides, plus particulièrement au phénomène d'éclatements tourbillonnaires dans la zone de sillage d'obstacles de différentes formes. Nous avons utilisé la méthode des éléments finis en adoptant la technique de stabilisation GLS (Galerkin Least-Square). Pour le traitement de la turbulence, nous avons opté pour la méthode LES (Large-Eddy Simulation) en utilisant le filtre de Smagorinsky. En deuxième phase, nous nous sommes intéressés aux écoulements en milieux déformables. Nous avons entrepris la formulation ALE (Arbitrairement Lagrangienne Eulérienne) en considérant un maillage déformable. Pour la mise à jour de la grille du maillage dynamique, nous avons utilisé une approche pseudo-élastique. Afin d'expertiser la méthodologie mise en oeuvre, nous avons choisi d'aborder le problème des ballottements à la surface libre de réservoirs partiellement remplis de liquide. En dernière partie, nous nous sommes intéressés au comportement vibratoire d'un corps solide sous l'effet d'un écoulement de fluide. Par l'utilisation d'un algorithme de couplage totalement implicite basé sur la méthode de Gauss-Seidel par Bloc, nous avons abordé le phénomène des instabilités aéroélastiques des ponts à haubans. Pour la validation du modèle numérique traitant les interactions fluides-structures par les données expérimentales, nous nous sommes intéressés au comportement vibratoire d'une maquette sectionnelle d'un tablier de pont réel sous l'effet d'un vent soufflant uniforme.
Book Synopsis Contribution à la modélisation numérique des problèmes d'interactions fluide-fluide et fluide-structure by : Jérôme Giordano
Download or read book Contribution à la modélisation numérique des problèmes d'interactions fluide-fluide et fluide-structure written by Jérôme Giordano and published by . This book was released on 2004 with total page 152 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s'inscrit dans la modélisation des écoulements hyper-enthalpiques, et vise à terme l'étude des scramjets. Dans ce cadre, l'interaction fluide est déterminante pour modéliser proprement le mélange des gaz menant à la combustion supersonique. De même, la prise en compte des déformations des parois est primordiale si l'on veut déterminer les couplages aéroélastiques et les modifications des configurations de l'écoulement. Ainsi, nous avons confronté notre approche à des expériences sur l'interaction choc-bulle, dans le but de valider notre code fluide CARBUR pour traiter de l'instabilité de Richtmyer-Meshkov. Nous avons ensuite, réalisé un couplage de CARBUR à MARCUS, notre code structure, pour modéliser l'interaction fluide-structure. Ce couplage est valide sur deux cas de référence : un couplage aéroélastique et une expérience que nous avons conçue. Puis une étude d'interaction fluide réactif-structure est proposée au travers de l'amorçage de la tuyère MASCOTE.
Book Synopsis Contribution à l'étude mathématique et à la simulation numérique de phénomènes d'interaction fluide-structure by : Serge Piperno
Download or read book Contribution à l'étude mathématique et à la simulation numérique de phénomènes d'interaction fluide-structure written by Serge Piperno and published by . This book was released on 2000 with total page 59 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
