Liste des Groupes | Revenir à fr photo |
Le 22/04/2023 à 07:46, jdanield a écrit :Navier Stokes ? C'est fascinant effectivement et Mickaël Launay a commenté un film sur ces équations soumises à une petite fille, génie mathématique de 8 ans.Sais-tu faire le calcul à la main? Si tu avais une calculatrice haut deChatGPT est un bien meilleur vulgarisateur que moi :
gamme, par exemple une HP48C d'il y a 20 ans (ou n'importe quelle autre
plus moderne), comment ferais-tu pour résoudre le problème?
-----------------------
Navier-Stokes:
Les équations de Navier-Stokes décrivent le comportement des fluides,
tels que l'eau ou l'air, en mouvement. Elles sont basées sur la
conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie.
Ces équations sont des équations différentielles non-linéaires, ce qui
signifie qu'il n'existe pas de solution analytique générale pour toutes
les situations. Cependant, des solutions numériques peuvent être
trouvées en utilisant des méthodes informatiques.
L'une des méthodes les plus couramment utilisées pour résoudre les
équations de Navier-Stokes est la méthode des éléments finis. Cette
méthode consiste à diviser le domaine fluide en petites zones, appelées
éléments finis, et à résoudre les équations de Navier-Stokes pour chaque
élément fini. Les résultats sont ensuite combinés pour fournir une
solution complète pour tout le domaine fluide.
D'autres méthodes numériques, telles que la méthode des volumes finis et
la méthode des différences finies, peuvent également être utilisées pour
résoudre les équations de Navier-Stokes.
Cependant, la résolution des équations de Navier-Stokes est un problème
complexe et coûteux en calcul, et nécessite souvent l'utilisation de
supercalculateurs pour obtenir des résultats précis pour des situations
réalistes.
-----------------------
Elements finis:
La méthode des éléments finis est une technique de calcul numérique
utilisée pour résoudre des problèmes mathématiques complexes, tels que
les équations différentielles. Cette méthode est très utilisée dans de
nombreux domaines scientifiques et industriels, comme l'ingénierie, la
mécanique, l'aéronautique, etc.
Le principe de la méthode des éléments finis consiste à diviser un
problème complexe en petits éléments simples, appelés éléments finis.
Ces éléments sont généralement des triangles ou des quadrilatères pour
les problèmes en deux dimensions, ou des tétraèdres ou des hexaèdres
pour les problèmes en trois dimensions.
Chaque élément fini est défini par un ensemble de nœuds, qui sont des
points où les valeurs inconnues du problème (par exemple, la pression ou
la vitesse d'un fluide) doivent être déterminées. En connectant les
nœuds, on obtient un maillage, qui représente l'ensemble du domaine où
se produit le problème.
Pour résoudre le problème, la méthode des éléments finis utilise une
technique de projection des équations mathématiques sur les éléments
finis. Cette technique consiste à approximer la solution inconnue de
chaque élément fini par une combinaison linéaire de fonctions simples,
appelées fonctions d'interpolation. Ces fonctions sont choisies de
manière à satisfaire les conditions aux limites du problème.
Une fois que les équations sont projetées sur chaque élément fini, elles
peuvent être assemblées pour former un système d'équations linéaires
globales, qui peut être résolu numériquement pour obtenir la solution
complète du problème.
La méthode des éléments finis est une méthode très flexible et efficace,
car elle permet de résoudre des problèmes complexes avec une précision
élevée, tout en utilisant des ordinateurs pour effectuer les calculs.
Elle est également largement utilisée dans les domaines de la simulation
numérique et de l'optimisation, pour concevoir et optimiser des produits
et des processus.
--------------------------
Volumes finis:
La méthode des volumes finis est une technique numérique utilisée pour
résoudre des équations différentielles qui décrivent le comportement des
fluides, des gaz ou d'autres phénomènes physiques. Elle est largement
utilisée dans les domaines de l'ingénierie, de la mécanique des fluides,
de la météorologie, de la géologie et de nombreux autres domaines
scientifiques et industriels.
Le principe de la méthode des volumes finis est de diviser l'espace en
petits volumes de contrôle, appelés cellules. Dans chaque cellule, on
approxime la solution inconnue de l'équation différentielle par une
valeur moyenne. Les flux de matière, d'énergie ou de quantité de
mouvement à travers les frontières de chaque cellule sont ensuite
calculés en utilisant des lois de conservation appropriées.
En d'autres termes, on considère les flux entrants et sortants dans
chaque cellule, puis on applique les principes de conservation pour
déterminer la variation de la quantité inconnue à l'intérieur de la
cellule. Les équations obtenues pour chaque cellule sont ensuite
assemblées pour former un système d'équations différentielles pour le
domaine entier.
Les avantages de la méthode des volumes finis sont sa capacité à gérer
des géométries complexes, à prendre en compte des conditions aux limites
non uniformes et à garantir la conservation des quantités physiques dans
chaque cellule. Elle est également bien adaptée à la simulation de
fluides compressibles et incompressibles, de gaz, de fluides à haute
vitesse et d'autres phénomènes physiques.
La méthode des volumes finis est largement utilisée dans les logiciels
de simulation numérique et de modélisation pour la conception et
l'optimisation de systèmes physiques. Cependant, elle nécessite une
puissance de calcul importante pour traiter de grandes quantités de
données et obtenir des résultats précis.
Les messages affichés proviennent d'usenet.