Mise en œuvre du projet-actions menées
Projet collaboratif « SiNuS » : développer des méthodes numériques avancées pour l’industrie navale

2.1 Aspects techniques

De façon plus détaillée, le projet SiNuS poursuit différents sous-objectifs, couvrant l’ensemble du spectre de maturité scientifique et technique en calcul scientifique et répartis sur trois axes.

• Le premier axe de recherche est le plus théorique (à maturité la plus basse, TRL 3) : il consiste à développer une méthode de simulation permettant le calcul de la réponse vibratoire en rendant compte de la variabilité aléatoire de certaines données d’entrée du modèle. Cette variabilité peut être issue, par exemple, d’une caractérisation incomplète des matériaux (incertitude sur le module d’Young, la dissipation structurelle, etc.), de l’ignorance des conditions opérationnelles spécifiques (agissant sur les conditions aux limites, précontraintes, etc.) ou de la méconnaissance de la géométrie exacte du problème (en particulier dans les études de pré-dimensionnement). Plus spécifiquement, il s’agira de calculer les niveaux vibratoires pour une gamme de fréquences données et sur un intervalle donné d’évolution de paramètres du modèle. Les méthodes « classiques », consistant à résoudre les équations de vibration fréquence par fréquence et paramètre par paramètre, s’avèrent inopérantes en raison des coûts de calcul. Les recherches viseront à développer une méthode dite de « réduction de modèle », avec paramètres incertains : il s’agira d’obtenir, avec un nombre de calculs restreint, des données représentant le comportement du système pour un domaine étendu de fréquences et de paramètres et de reconstruire la solution sur ce domaine. Comme le montre la figure 4, la réponse en fréquence d’une structure immergée (pour un paramètre évoluant dans un intervalle fixé et sur une gamme de fréquence restreinte) est une surface très irrégulière. L’enjeu de la méthode de réduction de modèle est de restituer cette surface tout en n’appelant qu’un nombre restreint de calculs vibro-acoustiques et en offrant une fiabilité de calcul maîtrisée. Différents verrous scientifiques seront à lever, tant sur la méthode d’approximation de la solution (quelle forme mathématique est appropriée ?), sur la convergence...