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Grant: Alliance Grants

Université Laval

$249,269.00

Outils numériques en conception industrielle: simulation multiphysique et géométrie complexe

EF 2023-24

Résumé
La simulation numérique est un outil central d'aide à la modélisation et la conception en industrie. Accélérer la conception tout en maitrisant très précisément les simulations est un enjeu capital. Notre approche consiste à éviter de limiter la précision de la simulation à des fins d'efficience computationnelle. Ceci se traduit par la construction de méthode de haute précision combinée à des outils de calcul haute performance répondant à des besoins industriels. On voudrait maintenant aborder des phénomènes exhibant des physiques multiples (problèmes thermomécaniques, interactions fluide-structure, etc.) et des géométries de plus en plus complexes. Toutefois cela nous mène à la limite de validité des outils en place : le nombre croissant de paramètres de conceptions, la richesse attendue de la simulation exige le développement de techniques numériques innovantes et avancées. Dans ce projet en partenariat avec Michelin nos objectifs se regroupent en deux volets. Simulation en condition d'usage: on aborde la question du calcul automatique des pas de chargement et du traitement de bifurcation lors de la simulation de corps en grandes déformations et l'étude de l'usure et des sollicitations extrêmes menant à la rupture (perforation, indentation). Nous traiterons la question de la modélisation haute fidélité pour les sols rugueux ainsi que les interactions avec un sol déformable (eau, boue, neige). Le second volet vise à comprendre la structure et à maitriser les procédés. Il s'agit de développer des méthodes numériques efficaces pour des corps à géométrie complexes et composés de matériaux fortement hétérogènes (caoutchouc/acier). On s'intéressera à l'écoulement à surface libre de polymères lors des procédés tels que l'extrusion et le moulage. On développera des outils d'analyse de sensibilité permettant de mieux comprendre les modèles. Enfin en appui à nos exigences de précision, nous aborderons des questions techniques liées au calcul haute performance (adaptation de maillage, parallélisme en temps, etc.).
Programme
Alliance Grants
Bénéficiaire
Emplacement
Quebec, Canada
Type de bénéficiaire
Academia
Type
Grant
Source
NSERC's Awards Data

Tel que publié

Application id
585256-2023
Name nom
Deteix, Jean J
Department département
Mathématiques et statistique
Organization id
51
Institution établissement
Université Laval
Province en
Québec
Province fr
Québec
Country en
CANADA
Country fr
CANADA
Fiscal year exercice financier
2023
Competition year année de concours
2023
Award amount
249269
Program id
ALLRP
Program name en
Alliance Grants
Program name fr
Subventions Alliance
Group en
RESEARCH PARTNERSHIPS
Group fr
PARTENARIATS DE RECHERCHE
Committee code
96
Committee name en
RPP Internal Decision Cttee
Committee name fr
Cté de décision interne - PPR
Area of application code
405
Area of application group en
Environment
Area of application group fr
Environnement
Area of application en
Modelling and mathematical simulation of natural processes
Area of application fr
Modélisation et simulation mathématique des processus naturels
Research subject code
2951
Research subject group en
Applied mathematics
Research subject group fr
Continuum mechanics
Research subject en
Mathématiques appliquées
Research subject fr
Mécanique des milieux continus
Application title
Outils numériques en conception industrielle: simulation multiphysique et géométrie complexe
Keyword
bifurcation; contact; extrusion et moulage; géométrie complexe; grande déformation; HPC; matériaux hétérogène; schéma en temps; simulation éléments finis; usure
Application summary
La simulation numérique est un outil central d'aide à la modélisation et la conception en industrie. Accélérer la conception tout en maitrisant très précisément les simulations est un enjeu capital. Notre approche consiste à éviter de limiter la précision de la simulation à des fins d'efficience computationnelle. Ceci se traduit par la construction de méthode de haute précision combinée à des outils de calcul haute performance répondant à des besoins industriels. On voudrait maintenant aborder des phénomènes exhibant des physiques multiples (problèmes thermomécaniques, interactions fluide-structure, etc.) et des géométries de plus en plus complexes. Toutefois cela nous mène à la limite de validité des outils en place : le nombre croissant de paramètres de conceptions, la richesse attendue de la simulation exige le développement de techniques numériques innovantes et avancées. Dans ce projet en partenariat avec Michelin nos objectifs se regroupent en deux volets. Simulation en condition d'usage: on aborde la question du calcul automatique des pas de chargement et du traitement de bifurcation lors de la simulation de corps en grandes déformations et l'étude de l'usure et des sollicitations extrêmes menant à la rupture (perforation, indentation). Nous traiterons la question de la modélisation haute fidélité pour les sols rugueux ainsi que les interactions avec un sol déformable (eau, boue, neige). Le second volet vise à comprendre la structure et à maitriser les procédés. Il s'agit de développer des méthodes numériques efficaces pour des corps à géométrie complexes et composés de matériaux fortement hétérogènes (caoutchouc/acier). On s'intéressera à l'écoulement à surface libre de polymères lors des procédés tels que l'extrusion et le moulage. On développera des outils d'analyse de sensibilité permettant de mieux comprendre les modèles. Enfin en appui à nos exigences de précision, nous aborderons des questions techniques liées au calcul haute performance (adaptation de maillage, parallélisme en temps, etc.).