Méthodes numériques et optimization pour la micro-natation
Langue Anglais
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Auteur : Berti, Luca
Date de soutenance : 13-12-2021

Directeur(s) de thèse : Prud'homme, Christophe

Établissement de soutenance : Strasbourg
Laboratoire : Institut de recherche mathématique avancée (Strasbourg)
École doctorale : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
 
Discipline : Mathematiques appliquées
Classification : Mathématiques

Mots-clés libres : Micro-natation, Éléments finis, Éléments de frontière, Optimisation
Mots-clés :
  • Natation - Modèles mathématiques
  • Reynolds, Nombre de
  • Optimisation mathématique
Résumé : Cette thèse a pour but la modélisation et la simulation de nageurs à faible nombre de Reynolds. Deux cadres computationnels ont été étudiés pour cela, et ils ont été utilisés en synergie avec des algorithmes d’optimisation. En premier lieu, nous avons étudié un problème d’optimisation de forme paramétrique pour des nageurs multi-flagelles. Les simulations sont basées sur la formulation intégrale des équations de Stokes et sur la méthode des éléments de frontière, tandis que l’optimisation est réalisée avec des algorithmes du type boîte-noire. En deuxième lieu, le problème de la micro-natation est modélisé en utilisant le formalisme Arbitrary-Lagrangian-Eulerian et simulé avec la méthode des éléments finis. Un cadre pour la simulation de différents nageurs est proposé : nageurs multi-corps, flagellés ou élastiques peuvent être étudiés avec cette plateforme modulaire. Nous en montrons l’interaction avec des algorithmes de machine learning en étudiant un nageur multi-sphères bidimensionnel.
 
Type de contenu : Text
Format : PDF
 
Entrepôt d'origine : STAR : dépôt national des thèses électroniques françaises
Identifiant : 2021STRAD021
Type de ressource : Thèse