Simulation de couplage aéroélastique






L'INRIA a développé en collaboration avec l'équipe du Pr Charbel Fahrat de l'université de Boulder, Colorado, un logiciel de simulation de couplage fluide structure. Les principales caractéristiques de ce logiciel sont:
- Solveur fluide 3D, éléments finis non-structurés, parallèle, non-linéaire, implicite précis au second ordre en temps et en espace
- Solveur structure  3D, éléments finis non-structurés, parallèle, non-linéaire, implicite précis au second ordre en temps et en espace
- Formulation du problème couplé à trois champs:
            - fluide
            - structure
            - maillage déformable (dynamique)

Afin de résoudre le problème couplé, le solveur fluide utilise une formulation ALE (Arbitrary Lagrangian Euler) pour le calcul des flux sur des maillages dynamique et l'intégration temporelle vérifie la condition GCL (Geometrical Conservation Law) d'ordre deux.

Le calcul de la déformation de la structure utilise quant à lui une  formulation purement Lagrangienne.

Le maillage du domaine fluide est déformé afin de suivre le mouvement de l'interface fluide-structure et la position des points intérieurs est alors solution d'un système pseudo-structural (on attache à chaque noeud du maillage une masse fictive et chaque arrète est vue comme un ressort linéaire de tension/compression, on peut également ajouter des ressorts de torsion à chaque noeud si la déformation du maillage est importante).

L'algorithme de couplage est un algorithme décalé en temps.

Les interfaces fluide / structure peuvent être non-coïncidentes ce qui introduit plus de souplesse dans la génération des deux maillages.
 

  Vous pouvez visualiser un exemple de couplage fluide /structure