Olivier Coulaud



Rue des Frères Wright 29
6041 Charleroi
Belgique

Courriel : olivier.coulaud@cenaero.be
Tél : (+32)470 79 22 09





Initialement, mes activités de recherche portaient sur l'analyse de systèmes d'équations aux dérivées partielles (EDP), en particulier dans le domaine de la dynamique des fluides. Dans ce cadre, j'ai notamment décrit le comportement en grand temps des fluides non newtoniens de grades 2 et 3, au travers de leur décomposition en profils asymptotiques. Ces résultats montrent un retour au repos explicite et similaire au cas des fluides newtoniens, régis par les équations de Navier-Stokes. Par la suite, j'ai étudié l'existence et l'unicité de solutions pour une version hyperbolique des équations de Navier-Stokes, pour laquelle la vitesse de propagation de l'information est finie, contrairement aux équations de Navier-Stokes.

Depuis 2015 et le début de mon post-doctorat à l'Inria Saclay dans l'équipe Gamma, ma recherche s'est orientée vers l'adaptation de maillage, en particulier pour les schémas numériques d'ordre élevé. Aujourd'hui, mes développements numériques dans cette thématique sont implémentés dans le logiciel libre MAdLib, qui est développé et hébergé dans le centre de recherche en aéronautique Cenaero. Cette librairie permet, à partir d'un maillage initial, de générer un maillage adapté à une solution d'ordre élevé arbitraire, minimisant l'erreur d'interpolation induite par sa projection sur un espace d'éléments finis. Plus récemment, MAdLib a été couplée à la librairie OpenCascade, permettant de générer des maillages courbes, adaptés à un modèle surfacique donné. Mes activités de recherche au sein de Cenaero m'ont amené à traiter d'autres problématiques liées à la génération d'un maillage satisfaisant pour une application donnée. Par exemple, en partenariat avec Sonaca, j'ai développé une méthode d'adaptation de maillage permettant de générer des maillages conformes à une ligne de niveau, tout en conservant une qualité de maillage raisonnable. Ci-dessous, vous trouverez quelques exemples d'application de ces méthodes d'adaptation de maillage. Les images ont été produites par le logiciel de visualisation Vizir, développé par l'Inria.



Adaptation de maillage pour un écoulement instationnaire autour d'un cercle. Le calcul fluide est effectué avec le solveur de type Galerkin Discontinu Argo. L'adaptation est relative à la vorticité du fluide, qui est définie sur un espace d'éléments finis P2. L'adaptation de maillage est effectuée tous les 5 pas de temps, via le logiciel MAdLib. Ci dessous les maillages adaptés et la vorticité P2, à différents temps.

t=0.025s t=0.35s t=0.65s
t=1.2s t=1.5s t=1.7s

Lignes de niveau P2 de la vorticité sur le maillage adapté au dernier pas de temps.




Maillages courbes adaptés à une géométrie donnée par une CAO. À partir d'un maillage triangulaire grossier, un espace métrique est calculé d'après la surface, par utilisation de la méthode log-simplexe. Le maillage de départ est ensuite adapté de façon itérative, en augmentant la complexité à chaque itération. À l'aide de la CAO, le maillage est courbé à la fin de la procédure. L'adaptation de maillage est faite avec MAdLib, le traitement de la CAO est fait par OpenCascade.

Géométrie d'aube de turbomachine Rotor 37.

Maillage adapté P1 Maillage adapté P2 Maillage adapté P3

Géométrie de navette spatiale.

Maillage adapté P1 Maillage adapté P2




Adaptation de maillage par rapport à une ligne de niveau, donnée par une optimisation topologique. L'objectif de ce travail est d'optimiser une boîte à rouleau nécessaire au déploiement de becs de bord d'attaque d'une aile d'avion. Le but est de réduire le poids de la pièce, tout en satisfaisant une certaine résistance aux efforts et une faisabilité par fabrication additive. À partir d'un maillage englobant toute la pièce, une surface optimale est calculée par le logiciel Morfeo, sous la forme d'une fonction level-set, c'est à dire une distance signée à la surface optimisée. Une méthode d'adaptation spécifique implémentée dans MAdLib permet alors d'extraire un maillage conforme à l'iso zéro de cette fonction. Le maillage est composé de tétrahèdres linéaires, la surface optimisée est celle de couleur rose.