Mise en place et exploitation d'une stratégie hiérarchique de sous-structuration pour le HPC en mécanique des structures

par Yannis El Gharbi

Projet de thèse en Mécanique des solides

Sous la direction de Pierre Gosselet et de Augustin Parret-freaud.

Thèses en préparation à Paris Saclay , dans le cadre de Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux, géosciences , en partenariat avec LMT - Laboratoire de mécanique et de technologie (laboratoire) , Secteur Structures et Systèmes (equipe de recherche) et de Ecole normale supérieure Paris-Saclay (établissement de préparation de la thèse) depuis le 01-09-2017 .


  • Résumé

    L'approche usuelle de préparation des données en vue de calculs parallèles est d'utiliser un logiciel de découpe de graphe pour obtenir la décomposition du maillage, souvent fin et volumineux, de la pièce étudiée. Ces logiciels ignorent la géométrie associée au maillage et ne tiennent compte que de la connectivité entre éléments. Malgré leur niveau de maturité et le soin mis dans leur utilisation, ils produisent fréquemment des interfaces irrégulières, mal positionnées vis à vis des hétérogénéités, voire conduisent à des sous-domaines présentant des mécanismes internes. Toutes ces situations conduisent à des difficultés numériques qui requièrent un traitement dédié au moment de la résolution. Ici, l'idée est schématiquement d'inverser les étapes de génération du maillage et de sous-structuration et d'adopter une stratégie hiérarchique de discrétisation. L'approche que nous souhaitons mettre en place se base sur un maillage grossier et sur une connaissance de la géométrie sous-jacente (CAO par exemple). Le maillage grossier sert à définir une sous-structuration bien proportionnée (en terme de géométrie). Le maillage fin utilisé pour le calcul élément finis est alors obtenu par raffinement du maillage grossier. L'application de techniques de morphing permettent de s'assurer que ce maillage fin respecte au mieux la géométrie, tandis que des consignes spécifiques permettent d'assurer la conformité de la discrétisation aux interfaces entre les sous-domaines.

  • Titre traduit

    Implementatiopn and exploitation of a hierarchical strategy of substructuring for the HPC in structural mechanics


  • Résumé

    The usual approach of data preparation for parallel computations is to use a graph partitioning software to obtain decomposition of the mesh, often fine and voluminous. These softwares ignore the geometry associated to the mesh and do not take into account the connectivity between elements. Despite their level of maturity and care in their use, they often produce irregular interfaces, poorly positioned relative to heterogeneities, or even produce sub-domains presenting internal mecanisms. All these situations lead to numerical difficulties that require dedicated processing for the resolution. Here, the idea is schematically to reverse the steps of the generation of the mesh and the sub-structuring and to adopt a hierarchical strategy of discretization. The approach we want to implement is based on a coarse mesh and aninformation of the underlying geometry (CAD, for example). The coarser mesh is used to define a well proportioned sub-structuring (in terms of geometry). The fine mesh used for the calculation of the finite element is then obtained by refinement of the coarser mesh. The application of morphing techniques makes it possible to ensure that this fine mesh respects the geometry at best.While specific instructions ensure the conformity of the discretization of the interfaces between the subdomains.