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PROJECT ULiège-26_13603

Source DBfr 
InstitutionULiège 
Code26_13603 
UnitULiège_u001
Begin10/1/2019
End
title frDéveloppement d'un outil générique PFEM multi-physique capable de simuler la transition de phase à l'aide d'un model constitutif unifié pour tout l'intervalle de température
title nl
title enDevelopment of a generic PFEM based multiphysics tool capable of simulating phase transitions with a unified constitutive model across the whole temperature range
Description frNous proposons ici une formulation unifiée fluide/solide/thermique qui est tout à fait originale. La discrétisation sera basée sur la méthode PFEM (Particle Finite Element Method), technique encore peu répandue, mais qui, grâce à son caractère lagrangien, permet de suivre aisément les frontières et interfaces évolutives. Pour mener à bien la recherche, on partira d'un code PFEM/fluide existant à l'ULiège. Nous proposons ici une extension permettant de traiter, de manière unifiée, aussi bien les parties solides que liquides en assurant une transition continue entre les phases. Le code prendra en compte la physique impliquée (changement de phase, tension de surface, effet Marangoni, convection dans le bain fondu, contraintes résiduelles, distorsions géométriques dues à la fusion/refroidissement...) Ceci nécessitera le développement d'un nouvel élément PFEM capable de gérer les différentes phases au travers d'unmodèle constitutif unifié capable de reproduire une transition continue entre les comportements solide et fluide. Afin de traiter correctement la condition d'incompressibilité, des techniques de stabilisation appropriées devront également être développées.
Description nl
Description enThe goal of the present research is to develop a generic simulation toolkit at a rather fundamental level that encompasses all the physics involved (fluid/solid/thermal). The model will rely on the Particle Finite Element
Method (PFEM), as, due to its Lagrangiancharacter, it is well suited to treat multi-phase problems with moving boundaries. An existing PFEM fluid code will be further developed and extended to solid mechanics to model all
physical processes involved (phase change, heat transfer, surface tension, Marangoni effects and flow motion in the liquid phase, residual stresses in the solid phase, and geometrical distortions due to cooling).In particular,
this will require the development of a new PFEM 'element' to handle in a unified way different phases, an improved stabilizing procedure and the implementation of a unified constitutive material model able to cover
continuously both the fluid andthe solid domain.

Qualifiers
Personal 
Collaborations