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Soutenance de thèse : Romain DUPUIS – « Modèles de substitution couplés à de l’apprentissage automatique afin d’approcher des phénomènes physiques complexes mettant en jeu des simulations aérodynamiques et aérothermiques. »

  Lundi 4 février 2019 à 14h30

  Thèses Cerfacs       CERFACS, salle de conférence JC André - Toulouse, France    

Les simulations numériques représentent un élément central du processus de conception d'un avion complétant les tests physiques et essais en vol. Elles peuvent notamment bénéficier de méthodes innovantes, telle que l'intelligence artificielle qui se diffuse largement dans l'aviation. Simuler une mission de vol complète pour plusieurs disciplines pose d'importants problèmes à cause des coûts de calcul et des conditions d'opérations changeantes. De plus, des phénomènes complexes peuvent se produire. Par exemple, des chocs peuvent apparaitre sur l'aile pour l'aérodynamique alors que le mélange entre les écoulements du moteur et de l'air extérieur impacte fortement l'aérothermie autour de la nacelle et du mât. Des modèles de substitution peuvent être utilisés pour remplacer les simulations haute-fidélité par des approximations mathématiques afin de réduire le coût de calcul et de fournir une méthode construite autour des données de simulations.
 
Deux développements sont proposés dans cette thèse : des modèles de substitution utilisant l'apprentissage automatique pour approximer des calculs aérodynamiques et l'intégration de modèles de substitution classiques dans un processus aérothermique industriel. La première approche sépare les solutions en sous-ensembles selon leurs formes grâce à de l'apprentissage automatique. En outre, une méthode de reéchantillonnage complète la base d'entrainement en ajoutant de l'information dans des sous-ensembles spécifiques. Le deuxième développement se concentre sur le dimensionnement du mât moteur en remplaçant les simulations aérothermiques par des modèles de substitution. Ces deux développements sont appliqués sur des configurations avions afin de combler l'écart entre méthode académique et industrielle. On peut noter que des améliorations significatives en termes de coût et de précision ont été atteintes.

Maria Vitoria SALVETTI Professeure, Università di Pisa  Rapporteure
Christophe CORRE Professeur, Ecole Centrale de Lyon  Rapporteur
Angelo IOLLO Professeur, Université de Bordeaux Examinateur
Piotr BREITKOPF Ingénieur de recherche, Université de Technologie de Compiègne Examinateur
Pierre SAGAUT Professeur, Aix Marseille Université Co directeur de thèse
Jean-Christophe JOUHAUD Chercheur senior, CERFACS Toulouse Directeur de thèse
Anne GAZAIX Chef de projet, IRT Saint Exupéry Industriel invité
Clément LOURIOU Ingénieur, Airbus Industriel invité

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