INTRODUCTION
La simulation numérique est une activité
du processus de conception de produits manufacturiers. Sa mise en oeuvre dans
les systèmes de production industrielle se base essentiellement sur des
méthodes aux éléments finis. Cette méthode requiert
basiquement un maillage comme représentation du système
étudié. De nombreux travaux de recherche, depuis plusieurs
décennies [1, 2], ont porté sur la mise en place de mailleurs.
Toutefois l'activité de maillage demeure fastidieuse et couteuse en
temps ingénieur. Plusieurs jours, semaines ou mois sont consacrés
au maillage de structures, maillage parfois exploité dans une unique
simulation.
Ce mémoire présent une approche pour la
gestion de processus de maillages hybrides. Les maillages hybrides concernent
des maillages pour lesquels les spécifications de construction ne sont
pas uniformes sur l'ensemble du système. Cette classe de maillage
évoque des maillages associant différents types
d'éléments, différentes variétés pour leurs
sous-domaines, différents modes de constructions, différentes
sources de définition, etc. Ainsi la production de maillages hybrides
passe souvent par l'association de plusieurs techniques de
maillages.
La conception de grands systèmes, correspond
souvent à l'assemblage de la conception de systèmes plus petits,
qui sont modélisés dans des environnements logiciels
hétérogènes. Ainsi l'activité de production de
maillages ne s'appuie pas sur un mais plutôt plusieurs supports
géométriques issus de logiciels ou de pratiques différents
(plans papier, outils CAO divers, ingénierie inverse, etc.). Avant toute
procédure de maillage, l'intégration des différents
supports sources doit être envisagée. Cette intégration
s'appuie en général sur des techniques d'échanges de
données qui imposent des conversions et des duplications explicites des
supports initiaux, taches induisant des erreurs de modélisation dans les
objets finalement utilisés.
L'intégration dans un même modèle
est aussi une source de difficultés (positionnement, fusion des sous
domaines, etc.). Enfin une idéalisation des supports intervient à
tout moment dans ces procédures. Le ou les supports
géométriques sont alors maillés avec les outils à
disposition. Si plusieurs supports géométriques sont
maillés indépendamment, une fusion des maillages est finalement
nécessaire. Beaucoup d'outils de maillages sont disponibles et le choix
des outils est alors affaire de spécialiste.
Architecture du mémoire
Ce travail a été développé
à partir du plan suivant :
Afin d'exposer les différents types
d'écoulements, le premier chapitre débute par quelques notions de
base en mécanique des Fluides, et un rappel sur les principes
généraux de la couche limite, la dynamique des différentes
structures de la couche limite laminaire et turbulente et la physique de
décollement de la couche limite. En fin une modélisation de la
turbulence et quelques définitions de ces model les plus utilisés
dans la simulation numérique.
Au cours du deuxième chapitre, une étude
générale des processus de simulation numérique
appliqué à la mécanique des fluides a été
définie, pour cela nous avons décrit le choix du type de maillage
et les techniques générales de génération de
maillage et Une définition des logiciels utilisés dans notre
simulation (ICEM et FLUENT). En fin une historique des maillages hybrides et
les lois correspondantes pour générer un maillage
prismatique.
Dans le troisième chapitre, nous avons
présenté une définition de la géométrie ARA
M100, ainsi que les processus de génération de maillage
tétraédrique et prismatique dans ICEM CFD 13 sur la configuration
Ail-Fuselage du model ARA M100. Et en fin les étapes de la solution dans
Fluent 13.
Le quatrième chapitre présente les
différents résultats obtenus par Fluent, ainsi que leur
validation avec l'expérimental et leur interprétation en vue de
les exploités.
Le présent mémoire se termine par une
conclusion générale résumant les contributions de la
thèse et présentant les difficultés et perspectives
à court terme qui en découlent.
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