Une étude non-linéaire performante

par HM Ngo EDF / DPN / UTO et T. De Soza, EDF R&D / AMA

Cette étude consiste à représenter une manchette dudgeonnée dans un fond hémisphérique soumis à un chargement de pression. Le modèle est d’assez grande taille : 750.000 degrés de liberté avec un maillage quadratique. Il comporte deux non-linéarités importantes :

• du contact sur une petite partie du modèle (moins de 250 noeuds) dans la zone de traversée de la manchette ;
• un comportement élasto-plastique de Von Mises (écrouissage isotrope non-linéaire).

Le temps de calcul est essentiellement lié à la résolution des systèmes linéaires, il est donc crucial de diminuer le coût de cette phase.

En version 10, moyennant quelques précautions sur le réglage du solveur direct MUMPS, le calcul nécessite environ 23 Go de mémoire et ne converge malgré tout pas en plus de 12 heures.

En version 11, on utilise trois progrès récents de Code_Aster :

• la méthode de Newton généralisée pour le contact-frottement, améliorant les performances du contact continu ;
• la méthode de Newton-Krylov pour réduire le temps calcul des résolutions non-linéaires ;
• le solveur itératif PETSC associé à la version parallèle MPI de Code_Aster.

Au final, ce calcul qui était donc à la limite de la faisabilité en version 10, passe en version 11 en 35 minutes sur 64 processeurs avec une mémoire globale requise inférieure à 15 Go.