Author: Baver Okutmustur Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 142
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LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL DE THESE EST CONSACRE A L’ETUDE DE LA METHODE DE VOLUMES FINIS POUR LES LOIS DE CONSERVATION HYPERBOLIQUES SUR UNE VARIETE. NOUS ETUDIONS TOUT D’ABORD UNE PREMIERE APPROCHE QUI NECESSITE L’EXISTENCE D’UNE METRIQUE LORENTZIENNE. NOTRE RESULTAT PRINCIPAL ETABLIT LA CONVERGENCE DE SCHEMAS DE VOLUMES FINIS DU PREMIER ORDRE POUR UNE LARGE CLASSE DE MAILLAGES. ENSUITE, NOUS PROPOSONS UNE NOUVELLE APPROCHE BASEE SUR DES CHAMPS DE FORMES DIFFERENTIELLES. DANS CE TRAVAIL, NOUS INTRODUISONS UNE NOUVELLE VERSION DE LA METHODE DE VOLUMES FINIS, QUI REQUIERT UNIQUEMENT LA STRUCTURE DE N-FORME SUR UNE VARIETE DE DIMENSION (N + 1). LA SECONDE PARTIE PORTE SUR LES ESTIMATIONS D’ERREUR POUR LA METHODE DE VOLUMES FINIS ET SUR LA MISE EN ŒUVRE D’UN MODELE DE FLUIDES. NOUS CONSIDERONS TOUT D’ABORD LES LOIS DE CONSERVATION HYPERBOLIQUES POSEES SUR UNE VARIETE RIEMANNIENNE ET NOUS ETABLISSONS UNE ESTIMATION D’ERREUR EN NORME L1 POUR UNE CLASSE DE SCHEMAS DE VOLUMES FINIS POUR L’APPROXIMATION DES SOLUTIONS ENTROPIQUES DU PROBLEME DE CAUCHY. NOUS ETUDIONS ENSUITE LES EQUATIONS HYPERBOLIQUES POSEES SUR UN ESPACE-TEMPS COURBE. EN IMPOSANT QUE LE FLUX VERIFIE UNE PROPRIETE NATURELLE D’INVARIANCE DE LORENTZ, NOUS IDENTIFIONS UNE LOI DE CONSERVATION UNIQUE A UNE NORMALISATION PRES, QUI PEUT ETRE VUE COMME UNE VERSION RELATIVISTE DE L’EQUATION CLASSIQUE DE BURGER
Author: Paulo Amorim Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 151
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La première partie de ce travail de thèse est consacrée à l'étude de la méthode des volumes finis pour les lois de conservation hyperboliques sur une variété riemannienne ou lorentzienne. On prouve d'abord des estimations fines de la variation totale pour les lois de conservation scalaires sur une variété riemannienne. Ensuite, on établit la convergence forte des méthodes de volumes finis du premier ordre pour ces équations dans le cas riemannien. Finalement, on étend ce résultat de convergence à des variétés lorentziennes. La deuxième partie porte sur l'application d'une méthode pseudo-spectrale de Fourier pour résoudre numériquement des équations hyperboliques non-linéaires singulières issues d'un mo\-dè\-le en théorie de la relativité générale: les espaces-temps de Gowdy. Notre approche nous permet d'étudier le comportement des solutions de ces équations sur la singularité. Puis, on déduit des estimations de régularité fines pour un modèle linéarisé des équations d'Einstein dans les espaces-temps de Gowdy, moyennant l'utilisation d'espaces de régularité fractionnaire.
Author: Julien Vovelle Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 241
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Dans la première partie de ce travail est analysée l'influence des conditions aux limites sur la méthode Volume Fini, lorsque celle-ci est mise en oeuvre pour le calcul approché de la solution d'une équation hyperbolique non-linéaire posée sur un domaine borné : les données étant des fonctions mesurables bornées, on montre la convergence de la méthode Volume Fini vers la solution faible entropique du problème. La manière même dont sont prises en compte les conditions aux limites lors de l'implémentation de la méthode Volume Fini est discutée dans le deuxième chapitre, en s'appuyant sur l'analyse de trois situations rencontrées dans un contexte industriel. On donne ensuite une estimation, dans l'espace L1, de l'erreur commise en faisant une approximation de la solution faible entropique par la solution d'un problème de diffusion avec viscosité petite. Dans le quatrième chapitre est analysée l'influence des conditions aux limites sur l'intégrabilité éventuelle de la solution et exposée une théorie L1 des lois de conservation sur domaine borné. Les outils développés dans le premier chapitre sont ensuite appliqués à l'étude des équations paraboliques dégénérées posées sur domaine borné. On définit une notion de solution entropique pour un problème avec conditions aux limites non-homogènes, puis on prouve la convergence de la méthode Volume Fini. Les deux derniers chapitres sont consacrés à l'analyse, d'un point de vue théorique et numérique, d'une loi de conservation avec coefficient discontinu ainsi qu'à l'étude d'une approximation non locale d'une loi de conservation.
Author: Younès Nait Slimane Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages :
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LES METHODES DE VOLUMES FINIS PRESENTENT DES QUALITES CONSIDERABLES QUI LES FONT SOUVENT EMPLOYER POUR DES PROBLEMES INDUSTRIELS DANS LESQUELS DE NOMBREUX PHENOMENES PHYSIQUES SONT COUPLES, SUR DES MAILLAGES QUI NE PEUVENT PAS TOUJOURS FAIRE L'OBJET DE METHODES D'ELEMENTS FINIS. CE TRAVAIL PORTE SUR L'ETUDE DE LA CONVERGENCE DES METHODES DE VOLUMES FINIS POUR DES PROBLEMES DE DIFFUSION-CONVECTION NON LINEAIRES, TELS QUE LE PROBLEME DE STEFAN OU L'EQUATION DES MILIEUX POREUX EN PRESENCE D'UN TERME DE CONVECTION FORCE EVENTUELLEMENT EGALEMENT NON LINEAIRE. UNE PREMIERE PARTIE DEMONTRE LA CONVERGENCE DES METHODES DE VOLUMES FINIS POUR UN PROBLEME DE TYPE STEFAN SANS TERME CONVECTIF. LES ESTIMATIONS OBTENUES PERMETTENT DE CONCLURE A UNE CONVERGENCE FORTE DE LA TEMPERATURE ET FAIBLE DE L'ENERGIE, CE QUI EST CONFORME AUX RESULTATS OBTENUS PAR D'AUTRES APPROCHES NUMERIQUES. ELLES PERMETTENT D'APPLIQUER LE THEOREME DE KOLMOGOROV, QUI DONNE UNE PROPRIETE DE CONVERGENCE FORTE AU MOYEN DE L'ESTIMATION DES TRANSLATIONS EN TEMPS ET EN ESPACE SUR LES SOLUTIONS APPROCHEES. L'ESTIMATION DES TRANSLATIONS EN ESPACE PERMET DE CONCLURE A LA REGULARITE DE LA LIMITE. UNE SECONDE PARTIE DEMONTRE LA CONVERGENCE DES METHODES DE VOLUMES FINIS POUR UN PROBLEME MIXTE DE DIFFUSION NON LINEAIRE ET DE CONVECTION NON LINEAIRE. LORSQUE LA DEGENERESCENCE DU TERME DE DIFFUSION EST SEULEMENT PONCTUELLE, LA CONVERGENCE DU SCHEMA EST ALORS FORTE EN TOUT POINT ; CECI RESULTE D'UN COUPLAGE ENTRE LES METHODES EXPLICITEES EN PREMIERE PARTIE ET DES METHODES MAINTENANT CLASSIQUES EMPLOYEES POUR LA CONVERGENCE DES SCHEMAS DE VOLUMES FINIS POUR UNE EQUATION HYPERBOLIQUE NON LINEAIRE. DANS LE CAS D'UNE DEGENERESCENCE DU TERME DE DIFFUSION SUR UN INTERVALLE, LE RESULTAT DE CONVERGENCE EST AFFAIBLI, ET NECESSITE L'INTRODUCTION DE SOLUTIONS DANS UN SENS PLUS FAIBLE, COMME IL EST COURAMMENT FAIT POUR LES PROBLEMES HYPERBOLIQUES NON LINEAIRES. CEPENDANT, A LA DIFFERENCE DE CE DERNIER CADRE, IL N'Y A PAS DE RESULTAT D'UNICITE POUR CONCLURE A UNE CONVERGENCE FORTE DU SCHEMA. PAR AILLEURS, ON RETROUVE DANS CE CAS LA NECESSITE D'INTRODUIRE UN SENS ENTROPIQUE AUX SOLUTIONS FAIBLES DU PROBLEME ; LE SCHEMA DE VOLUMES FINIS EST ALORS DEMONTRE COMME SATISFAISANT UNE PROPRIETE DISCRETE ANALOGUE A LA PROPRIETE CONTINUE
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L'OBJET DE CE TRAVAIL EST L'APPROXIMATION NUMERIQUE PAR ELEMENTS FINIS DES SYSTEMES HYPERBOLIQUES D'EQUATIONS NON-LINEAIRES, ET EN PARTICULIER DES EQUATIONS D'EULER ET LA DYNAMIQUE DES GAZ. NOUS NOUS INTERESSONS ICI PLUS PARTICULIEREMENT A LA CLASSE DES SYSTEMES HYPERBOLIQUES K-DIAGONALISABLES TELLE QUE DEFINIE PAR P. A. MAZET, DONT UNE GRAND PART DES SYSTEMES D'EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES ISSUES DE LA PHYSIQUE MATHEMATIQUE FONT PARTIE. CETTE MOTION, EXTENSION DE LA DIAGONALISABILITE TOTALE DU CADRE LINEAIRE, EXPRIME LA PROPRIETE QUE POSSEDE UN SYSTEME DE POUVOIR S'ECRIRE COMME MOYENNE D'EQUATIONS SCALAIRES LINEAIRES. LES APPROXIMATIONS PAR ELEMENTS FINIS DE CES SYSTEMES SONT ALORS RAMENEES A CELLES D'EQUATIONS DE CONVECTION LINEAIRES. CONFORMEMENT A CETTE APPROCHE, ON DEVELOPPE ICI LA RESOLUTION DE TELS SYSTEMES, ET EN PARTICULIER DU SYSTEME DES EQUATIONS D'EULER, PAR LA METHODE DE PETROV-GALERKIN DANS UNE VERSION DE TYPE DIFFUSION ARTIFICIELLE
Author: Carolione Madeleine Marie Sart Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 252
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Les équations de conservation hyperboliques-.gouvernent un large spectre de phénomènes physiques. Leur structure mathématique particulière est mise à profit pour développer des méthodes numériques adaptées. de type "choc capturing". On étudie dans ce mémoire les deux modèles de l'équation d'advection et.de l'équation de Hopf. L'absence de diffusion empêche généralement une représentation numérique correcte des discontinuités. Cette difficulté existe en particulier pour l'équation d'advection. Son étude permet de déterminer les conditions d'apparition d'erreurs en dissipation et en dispersion en fonction du choix de discrétisation. Cela révèle l'utilité des schémas de type limiteur de pente. Ceux-ci assurent l'absence d'oscillations numériques grâce à une auto-adaptation en fonction des variations locales de la donnée à chaque itération. En accord avec l'étude effectuée, la comparaison de divers limiteurs révèle d'importantes différences sur les profils des solutions numériques. En tenant compte des variations de la donnée sur un domaine spatial plus large on obtient un critère de détection des discontinuités. Celui-ci permet de déterminer les points où il faut corriger la diffusion numérique. Cette anti-diffusion est réalisée en appliquant la méthode de compression artificielle (ACM). L'interprétation des schémas par la méthode des volumes finis permet d'utiliser les mêmes limiteurs dans le cas bidimensionnel. Pour le cas non-linéaire cette technique permet de respecter la propriété de variation totale décroissante (TVD) de l'équation exacte. Il faut également que le schéma assure le respect de l'inégalité d'entropie. On compare différentes formulations de schémas limiteurs de flux. Il est nécessaire de porter une attention particulière au schéma de 1er ordre sous-jacent. Il conditionne la convergence vers la solution physique.
Author: Baver Okutmustur
Author: Paulo Amorim
Author: Bruno Després
Author: Julien Vovelle
Author: Younès Nait Slimane
Author: J.-M. Ghidaglia
Author: VINCENT.. MOREUX
Author: Amik St-Cyr
Author: Carolione Madeleine Marie Sart
Author: Bruno Sévennec