LMA - Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique

Thème Modélisation pour les ondes

Ce thème regroupe les recherches théoriques et méthodologiques menées dans l’équipe « Ondes et Imagerie ». Il s’agit de mieux comprendre les phénomènes de propagation d’ondes mécaniques dans les milieux complexes, depuis l’analyse mathématique des équations mises en jeu jusqu’à la réalisation de codes de simulation, en vue de la caractérisation des milieux traversés par les ondes. Ces recherches sont souvent motivées par les domaines d’applications étudiés dans les autres thèmes de l’équipe.

Objectifs scientifiques

  • Élastodynamique : analyse des ondes transitoires dans les milieux dissipatifs ou anisotropes, interaction ondes/interfaces, propagation d’ondes non linéaires
  • Modélisation numérique : conception et analyse de méthodes numériques
  • Calcul scientifique : développement de codes de calcul optimisés en 2D et 3D, calcul haute performance
  • Imagerie et inversion

Études abordées

  • Ondes de surface dans les milieux anisotropes, ondes transitoires dans les milieux poreux, solitons acoustiques, diffusion multiple
  • Interaction ondes/interfaces : contacts imparfaits, forte topographie...
  • Schémas numériques d’ordre élevé, discrétisation de dérivées fractionnaires, intégration d’ondes non linéaires, méthode d’interface immergée, couches absorbantes
  • Différences finies modifiées (MiDiPack), méthode d’éléments finis spectraux (SPECFEM), accélération du calcul par des cartes graphiques GPU ou MIC
  • Tomographie par méthode adjointe ou inversion de la forme d’onde complète, résolution itérative de problèmes inverses

Insertion dans le monde socio-économique

Développements d’applications et d’études spécifiques dans les domaines

  • Énergie et Environnement : acoustique sous-marine, tomographie sismique et étude de l’aléa sismique (simulation de tremblements de terre) ...
  • Militaire : calcul numérique de la réponse acoustique de mines enfouies ...
  • Contrôle non destructif : béton, acier, matériaux ...
  • Santé : caractérisation de l’ostéoporose ...

Développement de logiciels libres

Collaborations

Académiques

  • internationales  :
    • Princeton Univ., Florida Univ., Louisville Univ., Delaware Univ. (USA)
    • Barcelona Supercomputing Center (Espagne)
    • Institut National de Géophysique et Vulcanologie, Istituto Nazionale di Oceanografia e di Geofisica Sperimentale (Italie)
    • Dortmund Univ. (Allemagne)
    • Toronto Univ. (Canada)
    • Univ. d’Alger (Algérie)
    • Univ. de Nairobi (Kenya)
  • nationales : LAUM (Le Mans), JADE (Nice), M2P2 (Marseille), IRMAR (Rennes), ISAE (Toulouse)

Grands organismes - Industriels

  • CEA, INRIA (POEMS Paris)
  • EDF, TOTAL

Membres

Harold Berjamin Paul CRISTINI Nathalie FAVRETTO-CRISTINI Dimitri KOMATITSCH Bruno LOMBARD Marc PACHEBAT Cédric Payan