Développement d'un module de prototypage virtuel multiphysique, multidomaine et multitemps. Application aux convertisseurs de puissance.

Abstract

Ce travail concerne le développement d'un outil de prototypage virtuel pour la simulation électrothermomécanique des convertisseurs de puissance. L'implémentation de ce code de calcul, écrit en langage orienté objet, fait appel à une décomposition en sous-domaines de type Schur duale.En régime établi, le traitement des sous-domaines flottants est pris en compte tandis qu'en régime transitoire, une procédure de collaboration entre schémas d'intégration implicites et explicites est mise en œuvre. Ces schémas d'intégration peuvent posséder des pas de temps différents les uns des autres. De plus, le code intègre des sous-programmes permettant la parallélisation des calculs et ainsi l'optimisation des temps de résolution. Les cas-tests présentés permettent de valider la méthode et de montrer les gains substantiels en temps de calcul qu'elle apporte. La dernière partie de ces travaux concerne l'étude d'un cas industriel ayant trait aux convertisseurs de puissance utilisés dans le domaine ferroviaire : il concerne la modélisation électrothermique d'une puce semi-conductrice en régime établi et en régime transitoire. Cet exemple permet de comparer différentes stratégies de découpage en sous-domaines et de coupler différents pas de temps sur la même structure.