Couplages Multiphysiques

Thomas Heuzé (1, 2)

1 GeM - Institut de Recherche en Génie Civil et Mécanique
2 ECN - École Centrale de Nantes

Le domaine du multiphysique est une branche de la physique dont l’objet est de coupler au moins deux systèmes physiques, chacun étant gouverné par ses propres principes d’évolution ou d’équilibre, comme des lois de bilan ou des lois constitutives. De nombreux problèmes de l’ingénieur ainsi que de nombreux phénomènes physiques ne peuvent être décrits correctement qu’en couplant des domaines de la physique qui ont historiquement été développés et enseignés séparément. Certains phénomènes physiques impliquent en effet des échanges d’énergies que l’histoire des sciences a classé en différents types au sein de différents sous-domaines des sciences physiques. Ces problèmes nécessitent d’une part une bonne compréhension de chaque domaine physique régissant les phénomènes en présence, mais surtout une analyse des mécanismes de couplage de ces domaines physiques, pour en proposer un modèle pertinent, capable de rendre compte de ces phénomènes observés. L’objectif de ce cours est de pouvoir d’une part analyser la formulation d’un type de couplage multiphysique, et d’autre part de traiter les stratégies numériques disponibles pour pouvoir résoudre un tel problème. Ce cours se concentre sur le couplage thermique-mécanique, bien que certains éléments d’analyse qui y sont développés peuvent être réutilisés pour d’autre couplages multiphysiques.

Mots clés: thermoélasticité linéaire; Schémas étagés; Schéma monolithique; Systèmes couplés; Couplages multiphysiques

Domaines: Mécanique des solides [physics.class-ph]; Thermique [physics.class-ph]; Sciences de l'ingénieur [physics]

Thomas Heuzé. Couplages Multiphysiques. École d'ingénieur. France. 2020. ⟨hal-02448292v1⟩