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FAFEMO

FAFEMO

FAFEMO (Fast Adaptive Finite Element Modular Object) est un modèle de simulation numérique en Sciences du Sol

Origine

FAFEMO a été développé et est maintenu au sein de l'UMR EMMAH

Pour qui?

FAFEMO est essentiellement destiné la communauté scientifique travaillant dans les domaines scientifiques suivants:

Étude des phénomènes de propagation d'ondes mécaniques en milieux poro(visco)élastiques et (visco)élastiques en régimes stationnaires ou transitoires,

Étude des caractéristiques hydriques du sol (sonde capacitive) et des phénomènes de propagation d'ondes électromagnétiques (sonde TDR)

Processus d'écoulements d'eau en milieux poreux hétérogènes partiellement saturés, en régime transitoire non linéaire.

La liste précédente n'est pas exhaustive, et la plateforme est toujours en cours de développement.

Pour faire quoi?

L'outil de simulation numérique FAFEMO (pour Fast Adaptive Finite Element Modular Object) programmé en C++ orienté objet est développé et maintenu au sein de l'UMR EMMAH pour répondre aux besoins en Sciences du Sol cités ci-dessus.

La gestion numérique des équations différentielles régissant la problématique 2D ou 3D à simuler est abordée par éléments finis en espace et par différences finies en temps. Les algorithmes de résolution temporelle sont spécifiques à chaque type de probème physique traité mais conserve la structure du code en objets.

La plateforme numérique FAFEMO est constituée de 5 objets, chacun correspondant à une étape clef de la méthode des éléments finis et de sa résolution temporelle :

gestion du maillage (Gmsh, Gid, Tecplot©, des conditions aux limites et initiales du problème physique simulé;

objet élément T3 ou TH4;

objet matrices élémentaires associées au problème ;

assemblage ;

algorithmes de résolution temporelle d'ordre 1 ou 2 en temps.

Les possibilités de la plateforme sont les suivantes : gestion de problèmes linéaires ou non linéaires, algorithme efficace de résolution de système linéaire par stockage creux, décomposition LU ou résolution itérative (gradient conjugué, pré-conditionnement, etc...) ad-hoc, interfaçage avec des librairies optimisées de type PETSC, couplage avec d'autres modèles (indépendemment du langage), etc... .

Enfin, afin d'aborder la modélisation de problèmes 3D réalistes présentant un grand nombre de degrés de liberté (de l'ordre du million), une parallélisation par décomposition de domaine est effective. Elle fait appel à un modèle de type SPMD en MPI et a été testée sur Jade au Centre Informatique National de l'Enseignement Supérieur (CINES).

Contact

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Arnaud Mesgouez

+33 (0)4 90 14 44 63

Gaëlle Mesgouez

+33 (0)4 90 84 38 16

Hervé Bolvin

+33 (0)4 90 84 44 71

Stéphane Ruy

+33 (0)4 32 72 22 37

Voir aussi

Bibliographie

Mesgouez A., Lefeuve-Mesgouez G., 2009. Study of transientporoviscoelastic soil motions by semi-analytical and numerical approaches, Soil Dyamics and Earthquake Engineering, 29(2), 245-248. [URL]

Terekhov A., Mesgouez A., Lefeuve-Mesgouez G., 2007. Transient Mechanical Wave Propagation in Semi-Infinite Porous Media using a Finite Element Approach with Domain Decomposition Technology,

Lecture Notes in Computer Science, ed. Springer.

Mesgouez, A., Lefeuve-Mesgouez, G., Chambarel, A., 2005. Transient mechanical wave propagation in semi-infinite porous media using a finite element approach, Soil Dynamics and Earthquake Engineering, 25 (6), 421-430. 2005.[URL]

Bolvin H, Chambarel A, Chanzy A, 2004. Three-dimensional numerical modeling of a capacitance probe: Application to measurement interpretation. SOIL SCIENCE SOCIETY OF AMERICA JOURNAL, 28(2), 440-446. [URL]

Date de modification : 08 septembre 2022 | Date de création : 20 juillet 2010 | Rédaction : A. Mesgouez