Noyaux discontinus et méthodes sans maillage en hydrodynamique

Abstract

Nous développons de nouvelles méthodes pour estimer la valeur d'une fonction, ainsi que les valeurs de ses dérivées première et seconde en un point quelconque. Ces méthodes reposent sur la convolution de la fonction avec de nouveaux noyaux discontinus à support fini, introduits dans ce mémoire. Notre approche, qui s'inspire des techniques sans maillage de l'hydrodynamique des particules lisses (ou" smoothed particle hydrodynamics", SPH), a l'avantage de permettre l'emploi d'approximations polynomiales et de certaines formules Newton-Cotes (comme les règles du trapèze et de Simpson) dans l'évaluation des convolutions. De plus, nous obtenons des bornes d'erreurs associées aux techniques SPH. Dans nos calculs numériques nous avons obtenu, grâce à la convolution avec nos noyaux discontinus, des résultats supérieurs à ceux obtenus par la convolution avec un noyau continu souvent utilisé en SPH classique (plus précisément, le noyau connu sous le nom de poly6 ). Cette supériorité est particulièrement évidente lorsque le support du noyau est petit.