Méthode combinée volumes finis et meshless local Petrov Galerkin appliquée au calcul de structures

par Mohammad-Reza Moosavi

Thèse de doctorat en Mécanique et Energétique

Sous la direction de Abdelouahab Khelil.

Soutenue le 12-11-2008

à Nancy 1 , dans le cadre de EMMA , en partenariat avec Laboratoire d’Energétique et de Mécanique Théorique et Appliquée (laboratoire) .

Le président du jury était Tarak Ben Zineb.

Le jury était composé de Abdelouahab Khelil, Francisco Chinesta, Nguyen-Dang Hung, Tarak Ben Zineb, Julien Yvonnet.

Les rapporteurs étaient Francisco Chinesta, Nguyen-Dang Hung.


  • Résumé

    Ce travail porte sur le développement d’une nouvelle méthode numérique intitulée « Meshless local Petrov Galerkin (MLPG) combinée à la méthode des volumes finis (MVF) » appliquée au calcul de structures. Elle est basée sur la résolution de la forme faible des équations aux dérivées partielles par une méthode de Petrov Galerkin comme en éléments finis, mais par contre l’approximation du champ de déplacement introduite dans la forme faible ne nécessite pas de maillage. Seul un ensemble de nœuds est réparti dans le domaine et l’approximation du champ de déplacement en un point ne dépend que de la distance de ce point par rapport aux nœuds qui l’entourent et non de l’appartenance à un certain élément fini. Les déformations et les déplacements sont déterminés aux différents nœuds par interpolation locale en utilisant les moindres carrés mobiles (MLS). Les valeurs des déformations aux nœuds sont exprimées en termes de valeurs nodales interpolées indépendamment des déplacements, en imposant simplement la relation déformation déplacement directement par collocation aux points nodaux. La procédure de calcul pour cette méthode est implémentée dans un programme de calcul développé sous MATLAB. Le code obtenu a été validé sur un certain nombre de cas tests par comparaison avec des solutions analytiques de référence et des calculs éléments finis comme ABAQUS. L’ensemble de ces tests a montré un bon comportement de la méthode (environs 0.0001% d’erreurs par rapport à la solution exacte). L’approche est étendue pour l’étude des poutres minces et pour l’analyse dynamique et stabilité.

  • Titre traduit

    Combined method finite volume and meshless local Petrov Galerkin applied in structural calculations


  • Résumé

    This work concerns the development of a new numerical method entitled “Meshless Local Petrov- Galerkin (MLPG) combined with the Finite Volumes Method (FVM)” applied to the structural analysis. It is based on the resolution of the weak form of the partial differential equations by a method of Petrov Galerkin as in finite elements, but the approximation of the field of displacement introduced into the weak form does not require grid. The displacements and strains are given with the various nodes by local interpolation by using moving least squares (MLS). The values of the nodal strains are expressed in terms of interpolated nodal values independently of displacements, by simply imposing the strain displacement relationship directly by collocation at the nodal points. The procedure of calculation for this method is implemented in a computer code developed in MATLAB. The developed code was validated on a certain number of test cases by comparison with analytical solutions and finite elements results like ABAQUS. The whole of these tests showed a good behaviour of the method (about 0.0001% of errors in compared to the exact solution). The approach is also extended for the study of the thin beams and the dynamic analysis and stability.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse ?

Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.