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Séminaire de Calcul Scientifique et Modélisation

Modèles et asymptotiques des interfaces fines et périodiques en électromagnétisme

Bérangère Delourme

( INRIA Rocquencourt )

Salle de Conférences

le 16 décembre 2010 à 11:00

Dans le cadre de ma thèse, nous étudions la résolution de équations de Maxwell dans une structure périodique constitée d'un anneau mince de matériau diélectrique de rayon moyen r* à l'intérieur du- quel s'enroulent deux nappes de fils hélicoidaux. L'épaisseur de l'anneau et la distance entre deux fils consécutifs sont du même ordre de grandeur \delta et nous supposons que \delta est bien inférieur à la longueur d'onde \lambda de l'onde incidente ainsi qu'au rayon moyen r*. La présence des deux échelles \delta et \lambda rend les simulations numériques directes difficiles (il est alors nécessaire de mailler la structure à l'échelle du fil). C'est pourquoi nous construisons des modèles appprochées dans lesquels l'anneau périodique est remplacé par une condition de transmission posée sur l'interface médiane \Gamma. Le modèle approché permet de bien reconstruire la solution loin des deux nappes de fils. Par post-traitement, on peut aussi reconstruire le champ proche. La résolution du modèle approché par une méthode d'éléments finis est bien moins couteuse que celle du problème exact car il n'y a plus besoin de mailler les fils. La construction des modèles approchées repose sur un développement asymptotique de la solution en fonction du petit paramètre \delta. Nous utilisons une méthode couplant les techniques d'homogéneisation périodique et des développements asymptotiques raccordés. Les conditions de transmission approchées se construisent alors à l'aide du développement asymptotique tronqué. Nous accordons une attention particulière à la stabilisation des modèles approchés ainsi qu'à leur justification théorique. Enfin, nous validons nos modèles par des simulations numériques en deux comme en trois dimensions.