Assimilation variationnelle de données pour des modèles emboîtés PDF Download
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Author: Ehouarn Simon (enseignat-chercheur en informatique).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
Les modèles emboîtés sont largement utilisés en météorologie et en océanographie. Ils permettent un accroissement local de la résolution, dans les zones où cela semble nécessaire, via l'intégration d'un même modèle sur une hiérarchie de grilles. Dans le cas d'interaction one-way, les conditions aux frontières pour la grille fine proviennent d'une interpolation de la solution obtenue sur la grille à plus faible résolution. Dans le cas d'interaction two-way, une rétroaction de la grille fine vers la grille grossière est ajoutée. Toutefois, le problème de l'assimilation variationnelle de données dans de tels systèmes n'a pas, ou peu, été étudié à ce jour. Ces classes de méthodes, notamment l'algorithme 4D-Var, permettent d'améliorer la solution d'un modèle, jusqu'ici mono-grille, en minimisant une fonctionnelle mesurant l'écart de ce modèle aux observations présentes sur une fenêtre temporelle. Le travail présenté ici vise donc à formuler un algorithme d'assimilation 4D-Var localement multi-grille. Pour le cas général d'une grille haute résolution emboîtée localement dans une autre à plus faible résolution, nous posons les équations du système adjoint dans les deux cas d'interactions one-way et two-way. Nous montrons ainsi que la formulation adjointe fait naturellement apparaître de nouvelles interactions entre les grilles, dans le sens opposé de celles existant dans la formulation directe. De plus, nous proposons différentes variantes à ces algorithmes, réalisant un couplage faible entre les solutions des différents modèles via l'ajout d'un terme de contrôle au niveau des transferts inter-grilles. Nous présentons également l'application d'une méthode multi-grille, le Full Approximation Scheme, à l'assimilation variationnelle de données. Cette approche permet d'obtenir un algorithme d'assimilation multi-grille potentiellement très efficace. Enfin, ces méthodes sont testées sur le cas d'un modèle Saint Venant 2D. Nous constatons une réduction importante des erreurs des solutions multi-grilles, ainsi qu'une accélération de la convergence de ces algorithmes.
Author: Ehouarn Simon (enseignat-chercheur en informatique).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
Les modèles emboîtés sont largement utilisés en météorologie et en océanographie. Ils permettent un accroissement local de la résolution, dans les zones où cela semble nécessaire, via l'intégration d'un même modèle sur une hiérarchie de grilles. Dans le cas d'interaction one-way, les conditions aux frontières pour la grille fine proviennent d'une interpolation de la solution obtenue sur la grille à plus faible résolution. Dans le cas d'interaction two-way, une rétroaction de la grille fine vers la grille grossière est ajoutée. Toutefois, le problème de l'assimilation variationnelle de données dans de tels systèmes n'a pas, ou peu, été étudié à ce jour. Ces classes de méthodes, notamment l'algorithme 4D-Var, permettent d'améliorer la solution d'un modèle, jusqu'ici mono-grille, en minimisant une fonctionnelle mesurant l'écart de ce modèle aux observations présentes sur une fenêtre temporelle. Le travail présenté ici vise donc à formuler un algorithme d'assimilation 4D-Var localement multi-grille. Pour le cas général d'une grille haute résolution emboîtée localement dans une autre à plus faible résolution, nous posons les équations du système adjoint dans les deux cas d'interactions one-way et two-way. Nous montrons ainsi que la formulation adjointe fait naturellement apparaître de nouvelles interactions entre les grilles, dans le sens opposé de celles existant dans la formulation directe. De plus, nous proposons différentes variantes à ces algorithmes, réalisant un couplage faible entre les solutions des différents modèles via l'ajout d'un terme de contrôle au niveau des transferts inter-grilles. Nous présentons également l'application d'une méthode multi-grille, le Full Approximation Scheme, à l'assimilation variationnelle de données. Cette approche permet d'obtenir un algorithme d'assimilation multi-grille potentiellement très efficace. Enfin, ces méthodes sont testées sur le cas d'un modèle Saint Venant 2D. Nous constatons une réduction importante des erreurs des solutions multi-grilles, ainsi qu'une accélération de la convergence de ces algorithmes.
Author: Ehouarn Simon Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 211
Book Description
Les modèles emboîtés sont largement utilisés en météorologie et en océanographie. Ils permettent un accroissement local de la résolution, dans les zones où cela semble nécessaire, via l’intégration d’un même modèle sur une hiérarchie de grilles. Dans le cas d’interaction one-way, les conditions aux frontières pour la grille fine proviennent d’une interpolation de la solution obtenue sur la grille à plus faible résolution. Dans le cas d’interaction two-way, une rétroaction de la grille fine vers la grille grossière est ajoutée. Toutefois, le problème de l’assimilation variationnelle de données dans de tels systèmes n’a pas, ou peu, été étudié à ce jour. Ces classes de méthodes, notamment l’algorithme 4D-Var, permettent d’améliorer la solution d’un modèle, jusqu’ici mono-grille, en minimisant une fonctionnelle mesurant l’écart de ce modèle aux observations présentes sur une fenêtre temporelle. Le travail présenté ici vise donc à formuler un algorithme d’assimilation 4D-Var localement multi-grille. Pour le cas général d’une grille haute résolution emboîtée localement dans une autre à plus faible résolution, nous posons les équations du système adjoint dans les deux cas d’interactions one-way et two-way. Nous montrons ainsi que la formulation adjointe fait naturellement apparaître de nouvelles interactions entre les grilles, dans le sens opposé de celles existant dans la formulation directe. De plus, nous proposons différentes variantes à ces algorithmes, réalisant un couplage faible entre les solutions des différents modèles via l’ajout d’un terme de contrôle au niveau des transferts inter-grilles. Nous présentons également l’application d’une méthode multi-grille, le Full Approximation Scheme, à l’assimilation variationnelle de données. Cette approche permet d’obtenir un algorithme d’assimilation multi-grille potentiellement très efficace. Enfin, ces méthodes sont testées sur le cas d’un modèle Saint Venant 2D. Nous constatons une réduction importante des erreurs des solutions multi-grilles, ainsi qu’une accélération de la convergence de ces algorithmes.
Author: Jean Salencon Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 3642565425 Category : Science Languages : en Pages : 794
Book Description
Outstanding approach to continuum mechanics. Its high mathematical level of teaching together with abstracts, summaries, boxes of essential formulae and numerous exercises with solutions, makes this handbook one of most complete books in the area. Students, lecturers, and practitioners will find this handbook a rich source for their studies or daily work.
Author: O. Pironneau Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 3642877222 Category : Science Languages : en Pages : 179
Book Description
The study of optimal shape design can be arrived at by asking the following question: "What is the best shape for a physical system?" This book is an applications-oriented study of such physical systems; in particular, those which can be described by an elliptic partial differential equation and where the shape is found by the minimum of a single criterion function. There are many problems of this type in high-technology industries. In fact, most numerical simulations of physical systems are solved not to gain better understanding of the phenomena but to obtain better control and design. Problems of this type are described in Chapter 2. Traditionally, optimal shape design has been treated as a branch of the calculus of variations and more specifically of optimal control. This subject interfaces with no less than four fields: optimization, optimal control, partial differential equations (PDEs), and their numerical solutions-this is the most difficult aspect of the subject. Each of these fields is reviewed briefly: PDEs (Chapter 1), optimization (Chapter 4), optimal control (Chapter 5), and numerical methods (Chapters 1 and 4).
Author: Jean Salençon Publisher: Wiley-ISTE ISBN: 9781848215405 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 0
Book Description
Since the middle of the 20th Century yield design approaches have been identified with the lower and upper bound theorem of limit analysis theory – a theory associated with perfect plasticity. This theory is very restrictive regarding the applicability of yield design approaches, which have been used for centuries for the stability of civil engineering structures. This book presents a theory of yield design within the original “equilibrium/resistance” framework rather than referring to the theories of plasticity or limit analysis; expressing the compatibility between the equilibrium of the considered structure and the resistance of its constituent material through simple mathematical arguments of duality and convex analysis results in a general formulation, which encompasses the many aspects of its implementation to various stability analysis problems. After a historic outline and an introductory example, the general theory is developed for the three-dimensional continuum model in a versatile form based upon simple arguments from the mathematical theory of convexity. It is then straightforwardly transposed to the one-dimensional curvilinear continuum, for the yield design analysis of beams, and the two-dimensional continuum model of plates and thin slabs subjected to bending. Field and laboratory observations of the collapse of mechanical systems are presented along with the defining concept of the multi-parameter loading mode. The compatibility of equilibrium and resistance is first expressed in its primal form, on the basis of the equilibrium equations and the strength domain of the material defined by a convex strength criterion along with the dual approach in the field of potentially safe loads, as is the highlighting of the role implicitly played by the theory of yield design as the fundamental basis of the implementation of the ultimate limit state design (ULSD) philosophy with the explicit introduction of resistance parameters. Contents 1. Origins and Topicality of a Concept. 2. An Introductory Example of the Yield Design Approach. 3. The Continuum Mechanics Framework. 4. Primal Approach of the Theory of Yield Design. 5. Dual Approach of the Theory of Yield Design. 6. Kinematic Exterior Approach. 7. Ultimate Limit State Design from the Theory of Yield Design. 8. Optimality and Probability Approaches of Yield Design. 9. Yield Design of Structures. 10. Yield Design of Plates: the Model. 11. Yield Design of Plates Subjected to Pure Bending. About the Authors Jean Salençon is Emeritus Professor at École polytechnique and École des ponts et chaussées, ParisTech, France. Since 2009 he has been a member of the Administrative Board of CNRS (Paris, France). He has received many awards including the Légion d’Honneur (Commander), Ordre National du Mérite (Officer) and Palmes Académiques (Commander). His research interests include structure analysis, soil mechanics and continuum mechanics.
Author: Ehouarn Simon (enseignat-chercheur en informatique).)
Author: Ehouarn Simon (enseignat-chercheur en informatique).)
Author: Ehouarn Simon
Author: Alain Bensoussan
Author: Jean Salençon
Author: Jean Salencon
Author: Philip Wolfe
Author: O. Pironneau
Author: Edward J. Haug
Author: Jean Salençon
Author: Igorʹ Viktorovich Blauberg