Thèse soutenue

Méthodes avancées d'optimisation par méta-modèles – Applicationà la performance des voiliers de compétition

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Auteur / Autrice : Matthieu Sacher
Direction : Jacques-André AstolfiOlivier P. Le Maître
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique-matériaux
Date : Soutenance le 10/09/2018
Etablissement(s) : Paris, ENSAM
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche de l'Ecole navale (Brest) - Institut de recherche de l'Ecole Navale / IRENAV
Jury : Président / Présidente : Shabnam Arbab Chirani
Examinateurs / Examinatrices : Jacques-André Astolfi, Olivier P. Le Maître, Christophe Corre, Angela Vincenti, Vincent Chapin, Régis Duvigneau
Rapporteurs / Rapporteuses : Rodolphe Le Riche, Christophe Corre

Résumé

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L’optimisation de la performance des voiliers est un problème difficile en raison de la complexité du systèmemécanique (couplage aéro-élastique et hydrodynamique) et du nombre important de paramètres à optimiser (voiles, gréement,etc.). Malgré le fait que l’optimisation des voiliers est empirique dans la plupart des cas aujourd’hui, les approchesnumériques peuvent maintenant devenir envisageables grâce aux dernières améliorations des modèles physiques et despuissances de calcul. Les calculs aéro-hydrodynamiques restent cependant très coûteux car chaque évaluation demandegénéralement la résolution d’un problème non linéaire d’interaction fluide-structure. Ainsi, l’objectif central de cette thèseest de proposer et développer des méthodes originales dans le but de minimiser le coût numérique de l’optimisation dela performance des voiliers. L’optimisation globale par méta-modèles Gaussiens est utilisée pour résoudre différents problèmesd’optimisation. La méthode d’optimisation par méta-modèles est étendue aux cas d’optimisations sous contraintes,incluant de possibles points non évaluables, par une approche de type classification. L’utilisation de méta-modèles à fidélitésmultiples est également adaptée à la méthode d’optimisation globale. Les applications concernent des problèmesd’optimisation originaux où la performance est modélisée expérimentalement et/ou numériquement. Ces différentes applicationspermettent de valider les développements des méthodes d’optimisation sur des cas concrets et complexes, incluantdes phénomènes d’interaction fluide-structure.