CSMA2026

Thèmes et mini-symposia

Minisymposia

 

MS1 - Approches innovantes pour la construction de jumeaux numériques sur les systèmes complexes

Le MS est centré sur la construction de jumeaux numériques efficients pour l’analyse des systèmes dynamiques complexes (grande dimension d’état ou paramétrique, multi-échelle, multi-physique, etc.) en ingénierie mécanique. Il s’agit d’un thème de recherche critique du fait de la multiplication de ce genre de systèmes dans les études actuelles, avec des contraintes et exigences pratiques (simulation temps réel, haute fidélité,…) qui deviennent incompatibles avec les capacités des outils numériques classiques, et les codes de calcul associés. Au-delà des approches de réduction de modèle ou de construction de méta-modèle déjà établies, le thème tire grandement parti de l’essor de la science des données et des techniques d’apprentissage automatique. Ainsi, des approches data-driven informées par la physique, ainsi que des approches hybrides qui combinent les modèles physiques et les techniques d’apprentissage, sont à présent développées et utilisées dans des applications variées (e.g., la modélisation du comportement matériau, le contrôle santé des structures, ou la simulation des procédés). Le MS vise donc à faire un état de l’art sur ces techniques, en présentant les avancées récentes, les applications les plus abouties en mécanique des matériaux et des structures, ainsi que les impacts et challenges actuels pour la recherche et l’industrie.

Mots clés : Méthodes de réduction de modèles (bases réduites, POD/PGD,...) ou de méta-modèle (krigeage, processus Gaussiens,…), approches basées sur les données, jumeaux hybrides, applications de la simulation en temps réel (contrôle, assimilation de données, etc.), implémentation logiciel.

Animateurs : Emmanuelle ABISSET-CHAVANNE, Ludovic CHAMOIN, Mathilde CHEVREUIL, Pierre KERFRIDEN
 
 

MS2 - Optimisation et propagation des incertitudes en calcul de structures

Ce mini-symposium est consacré aux avancées récentes en matière d’optimisation et de gestion des incertitudes pour la mécanique des structures. Il met l’accent sur les modèles et méthodes numériques permettant de résoudre efficacement des problèmes d’optimisation et de conception potentiellement complexes, considérant, par exemple, des comportements mécaniques non-linéaires, des aspects multi-échelles/multi-physiques, ou encore des incertitudes (issues de données ou de modélisation). Cela englobe un large spectre d'applications, de l’optimisation de la conception, la forme et la topologie, à l’optimisation multidisciplinaire, ainsi qu'une variété de méthodologies (méthodes à gradient, optimisation génétique, bayésienne, etc.).

Les thématiques abordées incluent donc l'analyse de sensibilité, la fiabilité et la robustesse des structures, la vérification, la validation et la quantification des incertitudes (VVUQ). Elles incluent également les approches de résolution performante, visant à réduire les coûts numériques durant l’exploration et l’identification des structures optimales, comme les approches multi-fidélité, les métamodèles, ou les algorithmes d’optimisation/solveurs dédiés.

Ce mini-symposium vise donc à rassembler des contributions à la fois théoriques, méthodologiques et appliquées, issues du monde académique et industriel. L’objectif est de discuter de l’émergence de nouvelles approches, et également de mettre en lumière les défis scientifiques liés à la conception optimale de structures complexes, robustes, et fiables.

Mots-clés : optimisation de la conception ; optimisation topologique ; optimisation de forme ; optimisation multidisciplinaire (MDO) ; incertitudes en mécanique des structures ; fiabilité ; robustesse ; VVUQ ; optimisation sous incertitudes.

 Animateurs : Pierre Alain BOUCARD, Sylvain DUBRUEIL, Cécile MATTRAND, Thibaut HIRSCHLER

 

 

MS3 - Modélisations numériques multi-échelles en non linéaire adaptées aux structures aérospatiales

La maîtrise de la réponse mécanique non linéaire des structures aérospatiales (avions, hélicoptères, turbomachines, lanceurs, satellites, etc.), de leur conception à leur certification et à leur exploitation, constitue un enjeu très important pour les acteurs de ce secteur industriel. La caractérisation et la modélisation des phénomènes non-linéaires se développant aux différentes échelles constitutives d’un aéronef, à l’échelle des matériaux, des assemblages, ou des structures, font donc logiquement l’objet de nombreux travaux de recherche théorique et de développement technique, que ce soit dans les domaines expérimentaux et numériques. Ceux-ci s’appuient aujourd’hui massivement sur les technologies numériques les plus avancées. Les exposés présentés à cette session, industriels et académiques, s’inscriront dans ce périmètre, et viseront à illustrer les évolutions majeures en cours et à venir dans le domaine de l’analyse structurale non-linéaire.

Mots-clés : aérospatial, analyse structurale, mécanique non-linéaire, simulation numérique avancée, dialogue essais-calculs

Animateurs : Stéphane GUINARD, Pascale KANOUTE, Valérie LAVIGNE

 

MS4 – Calcul Haute Performance en mécanique des solides et structures : théorie, implémentation et applications

Le calcul haute performance (HPC) est devenu essentiel dans la simulation numérique en mécanique des solides devant la difficulté des problèmes à traiter : non linéaires, multi-physiques et multi-échelles. La complexité croissante de ces simulations exige non seulement des modèles robustes, mais aussi des implémentations numériques capables d’exploiter pleinement les architectures massivement parallèles, hybrides CPU/GPU.

Ce mini-symposium mettra particulièrement l’accent sur :

  • le développement d’algorithmes numériques adaptés au HPC (solveurs directs et itératifs, méthodes de décomposition de domaine et méthodes multigrilles, préconditionneurs avancés),

  • l’optimisation et le couplage avec des librairies HPC de référence (PETSc, MUMPS, etc.),

  • les stratégies de parallélisation et de gestion de données pour le calcul distribué, y compris sur architectures hétérogènes CPU/GPU,

  • des études de cas illustrant les gains obtenus en performance, en précision et en capacité de simulation.

Animateurs : Pierre GOSSELET, Christophe BOVET, Pierre-Alain GUIDAULT, Valentine REY

 

MS5 - Mécanique basée sur les images et les données expérimentales

Le mini-symposium « Mécanique basée sur les images et les données expérimentales » a pour objectif de mettre en lumière les avancées méthodologiques et applicatives liées à l’exploitation de données expérimentales en mécanique des solides. Ces dernières années, l’essor des techniques de mesure à haute résolution (imagerie optique, tomographie, imagerie multi-physique, etc.) et l’augmentation des capacités de calcul ont ouvert la voie au développement de nouvelles approches de modélisation qui tirent profit de l’information issue des expériences.

Les contributions attendues concerneront l’assimilation et le traitement de données, l’identification de propriétés et de comportements mécaniques à partir d’images, ainsi que la mise en place de stratégies de modélisation basées sur des observations expérimentales. Les thématiques incluent, entre autres, la modelisation basée sur les images (image-based modeling), les approches guidées par les données (data-driven) pour la mécanique, et le développement de jumeaux numériques capables de représenter fidèlement l’évolution des matériaux et structures soumis à diverses sollicitations.

Ce mini-symposium constitue un lieu d’échanges privilégié entre chercheurs développant des méthodologies d’intégration de données expérimentales et s’intéressant à leurs applications dans différents contextes (structures, matériaux hétérogènes, procédés de fabrication, etc.).

Mots-clés : Modélisation basée sur l’image (image-based modeling), Approches guidées par les données (data-driven approaches), Assimilation de données expérimentales, Corrélation et traitement d’images, Identification de propriétés mécaniques, Jumeaux numériques (digital twins)

Animateurs : Sylvia FELD-PAYET, Lionel GELEBART, Clément JAILIN, Adrien LEYGUE

 

 

Thèmes récurrents CSMA

Comme à chaque fois, les thèmes classiques de la communauté CSMA seront abordés lors du colloque.

Statique et dynamique des structures

  • Poutres, plaques, coques, structures composites, structures du génie civil, instabilités, vibrations des structures, dynamique rapide, vibro-acoustique, nanosystèmes

Durée de vie des structures

  • Fatigue, endommagement, fissuration, rupture

Mécanique du contact, interfaces

  • Frottements, couches minces, méthodes et modèles pour le contact, interfaces imparfaites

Méthodes numériques

  • Techniques de résolution et de discrétisation, couplage de modèles, méthodes multi‐échelles, X-FEM, DEM, MAN, data sciences pour la mécanique, optimisation

Biomécanique et ingénierie du vivant

  • Biomatériaux, biomimétisme

Modèles et comportement des matériaux

  • Plasticité, viscoélasticité, viscoplasticité, endommagement, instabilités, méthodes multi-échelles, couplages multi‐physiques, identification, méthodes inverses

 

à venir...

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