Couches absorbantes hybride asynchrones pour la propagation d'ondes dans milieux infinis

Au LMSSC, Paris, le 15 octobre 2020 à 13h45

Sijia Li
Maître de conférences, LMSSC, Cnam, Paris

L'un des enjeux des simulations numériques de propagation d'ondes par des méthodes numériques comme celle des éléments finis, est la modélisation des milieux infinis. Le moyen le plus simple est biensûr de considérer un très grand maillage étendu de sorte que les ondes réfléchies aux frontières du maillage ne reviennent pas perturber la solution recherchée, mais cela peut conduire à des temps de calcul rédhibitoires, en particulier lors des excitations de longue durée. Par conséquent, des conditions aux limites absorbantes et non réfléchissantes, placées aux frontières du domaine tronqué, sont requises pour modéliser les milieux infinis.

Cette présentation concerne trois formulations de couches absorbantes artificielles (Rayleigh, Kosloff et PML) pour la simulation numérique de propagation d'ondes dans des milieux infinis 2D et 3D, afin de traiter des problèmes complexes d'interaction sol-structure en dynamique transitoire. La discrétisation spatiale des couches absorbantes est conduite via la méthode des éléments finis, tandis que la discrétisation temporelle s'appuie sur le cadre performant et flexible des méthodes dites HATI (Heterogeneous Asynchronous Time Integrator) basées sur l'approche Schur duale, permettant de sélectionner, selon les caractéristiques des sous-domaines du problème et les phénomènes physiques qui s'y déroulent, les schémas d'intégration temporelle et les pas de temps les mieux adaptés.