Sujet de stage
Titre :
Traitement des incertitudes pour la simulation numérique : application sur un modèle de toiture végétalisée
Dates :
2023/03/06 - 2023/08/25
Etudiant :
Encadrant(s) :
Description :
Descriptif des missions
Dans de nombreux domaines de l'industrie et de la recherche, l'utilisation de simulateurs numériques ou codes de calculs est essentielle pour modéliser, étudier et prédire des phénomènes physiques qui peuvent être complexes et couplés. Ces simulateurs calculent, à partir de paramètres caractéristiques du phénomène physique étudié, des quantités d'intérêt ou variables de sortie, décrivant l'évolution du phénomène. La connaissance des paramètres d'entrée du code est souvent limitée à cause du manque de caractérisation (erreur de mesures, manque de données), de la variabilité intrinsèque du phénomène. La prise en compte des incertitudes sur les paramètres d'entrée et en particulier l'étude de leur effet sur la sortie du code sont primordiaux. D'un point de vue modélisation, l'analyse des incertitudes permet d'identifier les paramètres prépondérants afin de prioriser la R&D. D'un point de vue validation du modèle, elle permet de réduire l'incertitude de prédiction et de calibrer le modèle. D'un point de vue étude de sûreté, elle permet de calculer des risques de défaillance et d'un point de vue conception, d'optimiser les performances du système. L'analyse de sensibilité permet de quantifier l'influence de la variabilité de chaque paramètre sur celle de la sortie.
Le premier objectif du stage est d'effectuer un état de l'art sur les méthodes d'analyse de sensibilité [1, 2]. Un intérêt particulier sera porté sur les approches permettant de prendre en compte les incertitudes des paramètres variant dans le temps [3].
Le deuxième objectif du stage est d'analyser les incertitudes d'un modèle de toiture végétalisée.
La thèse d'Axelle Hégo [4] a permis de proposer une méthodologie pour prendre en compte l'incertitude de paramètres variant dans le temps, comme les paramètres météo. Pour faire suite à ces travaux, l'objectif du stage est d'appliquer la méthode proposée pour tester l'influence de paramètres météo sur la capacité de la toiture à retenir l'eau, sur différentes périodes de temps caractérisant les saisons et présentant des phénomènes hydrologiques d'intérêt.
Références
[1] A. Saltelli, et al. Global Sensitivity Analysis. The Primer. Editions Wiley, 2008.
[2] R. Faivre, et. al. Analyse de sensibilité et exploration de modèles. Application aux sciences de la nature et de l'environnement. Editions Quae, 2016.
[3] E. H. Sandoval, et. al. Sensitivity study of dynamic systems using polynomial chaos. Reliability Engineering and System Safety, Elsevier, 2012, 104, pp.15-26.
[4] A. Hégo, Analyse de sensibilité sur un modèle hydrologique de toiture végétalisée. Université de Lorraine, octobre 2022.
Dans de nombreux domaines de l'industrie et de la recherche, l'utilisation de simulateurs numériques ou codes de calculs est essentielle pour modéliser, étudier et prédire des phénomènes physiques qui peuvent être complexes et couplés. Ces simulateurs calculent, à partir de paramètres caractéristiques du phénomène physique étudié, des quantités d'intérêt ou variables de sortie, décrivant l'évolution du phénomène. La connaissance des paramètres d'entrée du code est souvent limitée à cause du manque de caractérisation (erreur de mesures, manque de données), de la variabilité intrinsèque du phénomène. La prise en compte des incertitudes sur les paramètres d'entrée et en particulier l'étude de leur effet sur la sortie du code sont primordiaux. D'un point de vue modélisation, l'analyse des incertitudes permet d'identifier les paramètres prépondérants afin de prioriser la R&D. D'un point de vue validation du modèle, elle permet de réduire l'incertitude de prédiction et de calibrer le modèle. D'un point de vue étude de sûreté, elle permet de calculer des risques de défaillance et d'un point de vue conception, d'optimiser les performances du système. L'analyse de sensibilité permet de quantifier l'influence de la variabilité de chaque paramètre sur celle de la sortie.
Le premier objectif du stage est d'effectuer un état de l'art sur les méthodes d'analyse de sensibilité [1, 2]. Un intérêt particulier sera porté sur les approches permettant de prendre en compte les incertitudes des paramètres variant dans le temps [3].
Le deuxième objectif du stage est d'analyser les incertitudes d'un modèle de toiture végétalisée.
La thèse d'Axelle Hégo [4] a permis de proposer une méthodologie pour prendre en compte l'incertitude de paramètres variant dans le temps, comme les paramètres météo. Pour faire suite à ces travaux, l'objectif du stage est d'appliquer la méthode proposée pour tester l'influence de paramètres météo sur la capacité de la toiture à retenir l'eau, sur différentes périodes de temps caractérisant les saisons et présentant des phénomènes hydrologiques d'intérêt.
Références
[1] A. Saltelli, et al. Global Sensitivity Analysis. The Primer. Editions Wiley, 2008.
[2] R. Faivre, et. al. Analyse de sensibilité et exploration de modèles. Application aux sciences de la nature et de l'environnement. Editions Quae, 2016.
[3] E. H. Sandoval, et. al. Sensitivity study of dynamic systems using polynomial chaos. Reliability Engineering and System Safety, Elsevier, 2012, 104, pp.15-26.
[4] A. Hégo, Analyse de sensibilité sur un modèle hydrologique de toiture végétalisée. Université de Lorraine, octobre 2022.
Mots clés :
modélisation, incertitudes, analyse de sensibilité, paramètres incertains variant dans le temps
Département(s) :
| Contrôle Identification Diagnostic |
