Approches Numériques de Couplage Multiphysique pour des Applications Aérospatiales

Auteurs: 

M. Errera, A. Dugeai, Ph. Girodroux-Lavigne, J.-D. Garaud, M. Poinot, S. Cerqueira, G. Chaineray

Cet article présente diverses stratégies de couplage utilisées à l’ONERA pour le calcul pluridisciplinaire dans des configurations aérospatiales. Dans la première partie, l’approche dite « couplage externe», basée sur une méthode partitionnée, est développée. Un solveur volumes finis Navier-Stokes est couplé avec un code de mécanique des structures en éléments finis. Ces deux outils numériques échangent grâce à une bibliothèque de couplage gérant l’interface entre les milieux fluide et solide. Deux applications sont présentées. L’avantage du couplage externe est de mettre directement à profit des outils développés indépendamment et bénéficiant de longues années de développement. La deuxième partie de cet article présente l’extension d’un code d’aérodynamique à la modélisation des phénomènes aéroélastiques. Cette extension fait appel à un module spécifique permettant la modélisation linéaire de structures complexes, la prise en charge des transferts entre disciplines et l’utilisation d’algorithmes de couplage appropriés aussi bien en statique qu’en dynamique. Diverses applications en aéroélasticité illustrent les capacités de cette méthode sur des applications industrielles. Enfin, la troisième partie décrit une architecture logicielle destinée au couplage de codes. Elle est basée sur une approche Open System reposant sur l’assemblage d’interfaces publiques open source.

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