Co-simulation multiphysique : définitions

Introduction

D'une façon générale le terme de couplage est utilisé lorsqu'on souhaite étudier, pour un dispositif donné, plusieurs phénomènes physiques : électriques, magnétiques, thermiques, mécaniques, …

Chaque phénomène est mis en équation (équations de Maxwell, équation de Fourier, équation de circuit, équation mécanique, …). Le couplage nécessite alors la résolution d'un système d'équation plus complexe.

Couplage fort/faible : définitions

On parle en général :

• de couplage fort :

  lorsqu'on réalise une résolution simultanée des deux systèmes d'équations

  (exemple : dans le cadre du couplage circuit, les équations de champ magnétique et les équations de circuit sont résolues simultanément)

• de couplage faible :

  lorsque les deux systèmes d'équation sont résolus séparément , ce qui impose le transfert de données d'un système à l'autre

  (exemple : dans le cadre du couplage cinématique, les équations de champ magnétique et les équations mécanique sont résolues successivement pour chacun des pas de temps)

Un couplage fort peut être réalisé uniquement en interne (au sein du logiciel).

Un couplage faible peut être réalisé en interne (au sein du logiciel) ou en association (combinaison) avec d'autres logiciels.

Couplages proposés dans Flux

Les couplages proposés dans Flux sont les suivants :

• le couplage circuit (couplage fort)
• le couplage cinématique (couplage faible)

Ces couplages sont des couplages entièrement intégrés et disponibles sous la forme de modules de Flux (fonctionnalités propres du logiciel).

Co-simulation

Pour réaliser le couplage avec d'autres logiciels, des fonctionnalités permettant l'échange de données avec l'extérieur et la synchronisation de processus sont proposés dans Flux..

On parle alors de co-simulation multiphysique.

Exemples

Exemples de logiciels qui peuvent être couplés avec Flux :

• FLUENT : logiciel de simulation numérique des écoulements fluides (Computational Fluid Dynamics :CFD)
• EMTP : logiciel de simulation de phénomènes électromagnétiques transitoires dans les réseaux électriques.
• MpCCI : logiciel pour le couplage de différents codes de simulation
• Flux : par exemple, co-simulation Magnéto-Thermique