Cours CFM 2022

CFM 2022 vous propose également des cours introductifs à plusieurs thématiques en amont de la Conférence.

Ces cours sont gratuits et ouverts à tous les participants de CFM 2022 qui seraient intéressés. Il est possible de participer à un cours le samedi et un autre le dimanche.

Les 4 cours proposés vous donneront une bonne introduction sur un sujet spécifique.

Un certificat de présence sera délivré à l'issue des cours.

 
  • Surfaces immatérielles en mécanique et en physique : description théorique et numérique | Samedi 27 Août-15h-18h par Nicolas MOËS
  • Méthodes hybrides RANS/LES pour la turbulence: théorie et applications | Samedi 27 Août-15h-18h par Michel Visonneau et Christophe Friess
  • Transport Phenomena in Complex fluids | Dimanche 28 Août : Module 1-9h15-12h15 puis Module 2-14h-17h par Teo Burghelea, Phillippe Coussot, Julien Férec, Steven Le Corre
  • Génération de maillages - Passé-Présent-Futur | Dimanche 28 Août-9h-12h par Professeur Jean-François Remacle (Université Catholique de Louvain, Belgique)

INSCRIPTIONS | Cliquez ici

Attention, pour participer aux cours introductifs, vous devez également être inscrit à CFM 2022. Inscriptions CFM ici.

Surfaces immatérielles en mécanique et en physique : description théorique et numérique

par Nicolas MOËS (Centrale Nantes)

Samedi 27 Août
15h-18h
Cours en français

Un certain nombre de modèles en mécanique et en physique font apparaître des surfaces mobiles dont les positions font partie des inconnues du problème. Le modèle de Stefan pour la solidification en est un exemple. Le front de solidification/fonte est à une température donnée et est de plus le siège d'un saut de gradient de température (le saut de flux de chaleur correspond à la chaleur latente impliquée dans le changement de phase). Ce type de front est généralement appelé surface immatérielle car il ne transporte pas de matière. Il y a plutôt une migration à travers la matière.

L'objectif du module est de découvrir la richesse des surfaces immatérielles en mécanique et en physique (fissure, érosion, combustion, supraconductivité, ...).
Un nombre conséquent d'exemples seront d'abord décrits. Ensuite, le point de vue théorique unifié pour leur modélisation sera décrit. Il sera question de mécanique configurationelle avec en particulier les tenseurs de Eshelby et de Maxwell.
 
Le module s'intéressera aussi aux méthodes numériques pour le suivi de ces surfaces.
Deux grandes familles d'algorithmes existent. Les approches dites de "front capturing" et les approches dites de "front tracking".  Dans le premier cas, le maillage n'est pas conforme aux fronts et peut de ce fait être fixe. La présence du front à l'intérieur des éléments est prise en compte de manière moyennée ou précise (par exemple via des intégrations de part et autres du front et l'ajout de degré de liberté d'enrichissement).

Dans les approches dites de tracking, le maillage se déforme pour coller aux fronts et les algorithmes peuvent rester assez standards (si ce n'est pour le terme de convection qui doit être ajouté). La précision est très bonne car le saut de gradient sur le front (ou autre quantité) est directement pris en compte par l'approximation séparée de part et d'autre du front.  L'approche "tracking" a cependant des limites : les changements topologiques ne sont pas pris en compte et la propagation de front sur de grande distance n'est pas possible car menant à des écrasements du maillage.

Le module se terminera par la présentation d'une nouvelle approche dite X-MESH (eXtreme mesh deformation method) qui permet de coller aux fronts tout en permettant les changements topologiques. Ceci est illustré sur la figure issue de https://arxiv.org/pdf/2111.04179v2.pdf.
 

Génération de maillages - Passé-Présent-Futur

par Professeur Jean-François Remacle (Université Catholique de Louvain, Belgique)

Dimanche 28 Août
9h-12h
Cours en français

La génération de maillage est un outil essentiel pour la simulation par éléments finis. Malgré son caractère central dans le domaine de l'analyse d'ingénierie, relativement peu d'équipes de recherche travaillent dans ce domaine et les utilisateurs de logiciels d'éléments finis ne sont généralement pas très bien formés dans le domaine de la génération de maillages.

La présentation est basée sur trois questions:

1) Qu'est-il possible de faire aujourd'hui ? Nous aborderons la génération automatique de maillages tétraédriques dans des domaines tridimensionnels généraux et les difficultés spécifiques liées à la dimension 3. Les questions liées au parallélisme, au maillage de surface et à l'interaction avec les moteurs de CAO seront abordées.

2) Quels sont les problèmes ouverts qui ont une chance d'être résolus dans un temps raisonnable ? Nous aborderons ici les maillages d'ordre élevé, la décomposition automatique de domaines 2D en plans quadratiques, la génération de mailles dominées par des hexaèdres ainsi que la génération de mailles basées sur des géométries non standards.

3) Quels sont les problèmes qui sont trop difficiles à résoudre aujourd'hui ?  ... en guise de conclusion.

 

Méthodes hybrides RANS/LES pour la turbulence: théorie et applications

par Michel Visonneau (LHEEA) et Christophe Friess (M2P2)

Samedi 27 Août
15h-18h
Cours en français

La turbulence est un défi majeur en mécanique des fluides. Bien que les modèles RANS (Reynolds-Averaged Navier Stokes) soient encore largement utilisés, ces approches sont peu a peu supplantées par la simulation des grandes éechelles (LES). Pourtant, la LES demeure d'un coût prohibitif pour la simulation industrielle d'écoulements internes, en particulier a un nombre de Reynolds élevé. C'est pourquoi les méthodes hybrides RANS/LES, parmi lesquelles la "detached eddy simulation" (DES), sont de plus en plus utilisées pour modéliser les écoulements complexes.

Ce module de 3 heures propose :
  •  une vue d'ensemble de la modélisation de la turbulence,
  •  une base solide dans la théorie et les idées qui sous-tendent les approches RANS, LES et hybrides RANS/LES,
  •  des exemples d'applications industrielles pour lesquelles on dispose de bases de données expérimentales très complètes permettant de comparer les capacités prédictives des modélisations statistiques et hybrides RANS/LES.

Transport Phenomena in Complex fluids

par Teo Burghelea (Laboratoire de Thermique et Energie de Nantes), Phillippe Coussot (Université Gustave Eiffel), Julien Férec (Université Bretagne Sud), Steven Le Corre (Laboratoire de Thermique et Energie de Nantes)

Dimanche 28 Août
Module 1 : 9h15-12h15 et Module 2 : 14h-17h
Cours en anglais

> 9h-9h15 | Teo Burghelea (Laboratoire de Thermique et Energie de Nantes): Opening remarks

A concise introduction of the main topics to be covered through the mini-course will be given with a particular emphasis on both their practical relevance and the fundamental challenges they pose. After a brief introduction of the instructors, a general road map of the course will be presented highlighting a common strategy for the presentation of each topic.

> 9h15-10h15 | Phillippe Coussot (Université Gustave Eiffel, Champs-sur-Marne): Yield stress materials, part 1

> 10h15-11h15 | Teo Burghelea (Laboratoire de Thermique et Energie de Nantes): Yield stress materials (part 2): From the “yield stress myth” to the “viscoplastic Holy Grail” and beyond

The session will open by introducing the concept of “model” yield stress materials followed by a review of various attempts of identifying such materials or the long-standing quest for the “viscoplastic Holy Grail”. In connection to this, a critical review of the existing constitutive modelling for yield stress materials will be provided. To rationalize the main conclusions on this point, some theoretical insights on the microscopic solid-fluid transition within the framework of critical phenomena and nonlinear dynamics will be provided. The theoretical part on the microscopic picture will be accompanied by illustrations of the solid-fluid interfaces in a micro-channel.

> 11h15-12h15 | Teo Burghelea (Laboratoire de Thermique et Energie de Nantes): Viscoelastic materials: On controlling the hydrodynamic stability by fluid elasticity

     
A brief introduction into the fluid dynamics of viscoelastic fluids with a particular focus on the dynamics of the coil-stretch transition will be provided. Several particular flow phenomena triggered by the fluid elasticity will be reviewed. Next, we will focus in particular on the phenomenon of Elastic Turbulence (Groisman and Steinberg, Nature 2000). The main experimental features of the Elastic Turbulence will be highlighted in both macroscopic flow systems and microscopic ones. The validity of the main theoretical predictions for the Elastic Turbulence will be critically reviewed. In closing, several practical applications of the ElasticTurbulence including efficient mixing and heat transport will be illustrated.

LUNCH BREAK

> 14h00-15h30 | Jullien Férec (Université Bretagne Sud): "Comprendre la rhéologie des suspensions de fibres"

> 15h30-17h | Steven Le Corre (Laboratoire de Thermique et Energie de Nantes): Rhéologie des matériaux composites

Publié le 15 avril 2022 Mis à jour le 6 mai 2022