Résumé pour le 1er colloque du GDR interactions fluide-structure - 26-27 sept. 2005
FIG. 2 – Evolution temporelle de αet norme du champ du vitesse sur la configuration déformée (via
le post-processeur)
La figure 2 illustre un exemple de changement de phase homogène. La masse volumique solide est
supérieure à celle liquide, et le milieu initialement liquide se solidifie en suivant une loi d’évolution de
type Avrami homogène, issue de la cristalisation [1] (ie αfonction du temps uniquement). A mesure
que le taux de phase solide augmente, le domaine se contracte pour assurer la conservation de la
masse.
4 Conclusion
Nous avons présenté un modèle biphasique de type liquide-solide basé sur la théorie des mé-
langes. A partir de la résolution d’un unique système, ce modèle permet de calculer l’ensemble des
variables cinématiques (vitesse, déplacement et pressions) d’un milieu biphasé quelconque (voir fi-
gure 1).
La résolution directe du système, par une méthode GMRES présonditionnée, s’est avérée très robuste,
puisque permettant de traiter un problème mettant en jeu des paramètres matériaux d’ordre de gran-
deur très différent ( viscosité ( ∼1.10−03Mpa.s) et module Young (∼1.10+02Mpa).
L’extension du modèle au changement de phase permet d’ores et déjà d’obtenir une déformée d’un
milieu solidifié. Il sera bien sur nécessaire de consolider le modèle et d’amener une physique plus
réaliste du changement de phase.
Références
[1] AVRAMI, M. Kinetics of phase change. I . J. Chem. Phys. 7, 1-2 (1939), 1103–1112.
[2] BOWEN, R. Theory of mixtures. Continuum Physics 3(1976), Part 1.
[3] KLAAS, O., MANIATTY, A., AND SHEPHARD, M. S. A stabilized mixed finite element method for finite
elasticity. : Formulation for linear displacement and pressure interpolation. Computer Methods in Applied
Mechanics and Engineering 180, 1-2 (1999), 65–79.
[4] KRISHNASWAMY, S., AND BATRA, R. A Thermomechanical Theory of Solid-Fluid Mixtures. Mathema-
tics and Mechanis of Solids 2(1997), 143–151.
[5] SILVA, L., BARRÉ, M., DIGONNET, H., GRUAU, C., RODRIGUÈS-VILLA, A., AGASSANT, J., AND
COUPEZ, T. Avancement et perspectives de la simulation numérique tri-dimensionnelle de l’injection de
polymères. 16ème CFM (2003), 6.