Développement et mise en place d’une méthodologie de construction de Jumeaux Numériques multi-physiques

Thèse de GALISSON Grégoire sur theses.fr

 

Résumé :

La conception d’équipements électroniques comporte différents stades de développement, de la définition macroscopique des fonctions élémentaires jusqu’au test de qualification finale. A ces différents stades, de nombreuses décisions critiques sont à prendre. Elles doivent reposer sur une analyse approfondie de l’ensemble des phénomènes physiques qui régissent le fonctionnement et la vie du produit. Le Jumeau Numérique nous permet alors d’étudier plus ou moins finement ces phénomènes et de robustifier nos conceptions vis -à-vis de ces derniers.
Actuellement, le périmètre des Jumeaux Numériques, chez Thales SIX, se limitent au niveau de chaque physique (thermique, mécanique, CEM, HF, Antenne, radio, électrique ou encore asservissement) ou à des notions de couplages faibles entre elles. Les méthodologies et capacités d’analyse sont pérennes, et les modèles numériques mono ou bi physiques sont fidèles, seulement ils ne sont plus suffisants au regard de la complexité des équipements et des contraintes en jeu.
Les modèles numériques doivent prendre de la hauteur, ils doivent apporter une vision système et multiphysique des équipements au plus tôt au cours des développements afin d’orienter au mieux la conception des produits Thalès.
Pour se faire, deux axes principaux doivent être traités, et feront l’objet de cette thèse :

- l’axe organisationnel : de par la dimension système et multiphysique de ces
modèles, leur mise en place doit se faire par l’Architecte modélisation système du produit. Son rôle est tout d’abord, à partir des spécifications de l’équipement à modéliser et des besoins d’analyse, d’en décliner un cahier des charges du modèle (entrées/sorties du modèle, domaines d’application fonctionnel et environnemental, physiques en jeu, formats d’échanges entre physiques, aspects temporels et outils). Il a aussi pour rôle la mise en place de l’organisation et la coordination des différents métiers qui participent à la conception, à la validation et à l’exploitation du jumeau numérique.

- l’axe modélisation : la notion de modélisation multiphysique implique le couplage entre différents domaines. Plusieurs options sont alors envisageables,
o le couplage faible ou fort entre outils de simulations 3D, qui n’offre souvent pas la
possibilité d’aller au-delà de deux physiques,
o le couplage de modèles réduits au sein d’une modélisation système qui ouvre la possibilité d’une plateforme multiphysique système.
Une fois, l’axe organisationnel traité, la thèse sera construite autour de la construction du jumeau numérique multiphysique. Une approche permettant de faire évoluer les modèles associés à chaque domaine vers une forme de Jumeau Numérique Multiphysique temps réel sera développée.

Encadrement : 

Sous la direction de Prof Jean-Yves CHOLEY (ISAE-Supméca) et 
MCF - HDR Moncef HAMMADI  (ISAE-Supméca)

 

Localisation : ISAE-SUPMECA