Essais & Simulations 149

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PUBLI REPORTAGE Une expertise en physique des chocs et balistique terminale LE LABORATOIRE D’ESSAIS THIOT INGENIERIE L’entreprise THIOT INGENIERIE possède son propre laboratoire de Physique des Chocs. Elle réalise pour ses clients (défense, aéronautique, spatial, génie civil, etc.) des essais d’impacts, des essais hypervitesse (jusqu’à 10 km/s), des tests d’accélération, de caractérisation de matériaux et de certification, et participe également à de grands programmes de recherche. Sa force ? Être capable de fournir une prestation globale en Physique des Chocs, combinant essais en laboratoire et expertise en simulation numérique, afin d’accompagner ses clients dans le développement de ses produits. Les essais menés au laboratoire vont permettre d’observer les phénomènes d’impact à la nanoseconde près et de mesurer des déplacements de l’ordre du micromètre. Tout cela grâce à une instrumentation de pointe qui permet d’évaluer la résistance des matériaux pendant la faible durée d’un impact. THIOT INGENIERIE, c’est aussi une expertise de 15 ans dans la modélisation de phénomènes dynamiques et l’étude de dimensionnement de structures. Impact, perforation à très haute vitesse, crash, explosion… leur expertise couvre tous les types de chocs et de phénomènes accidentels. Les équipes THIOT INGENIERIE accompagnent leurs clients à chaque étape de vos développements, de la conception au dimensionnement, de la production à la certification. Essai de validation réalisé avec une balle 7.62 mm sur une protection du combattant céramique/composite et simulation numérique associée, lancée à 845 m/s. LA CRÉATION DE JUMEAUX NUMÉRIQUES Pour aborder les problèmes de tenue aux chocs et aux explosions des matériaux et des structures – qu’ils soient militaires, aéronautiques ou spatiaux – l’expérimentation a longtemps été privilégiée, surtout lorsque les moyens de calcul ne permettaient pas une anticipation fiable des phénomènes physiques observés. Mais les progrès réalisés dans les technologies de calcul ont tendance à orienter les études vers davantage de simulation numérique. Encore faut-il que les modèles de comportement et d’endommagement des matériaux soient à la hauteur de la précision souhaitée dans le résultat de ces calculs. C’est pour amener les simulations numériques à haut niveau de fiabilité que THIOT INGENIERIE élabore des jumeaux numériques des matériaux et structures sollicités en dynamique rapide, aux chocs et aux explosions. • Des essais en moindre quantité mais judicieusement dimensionnés pour extraire les informations nécessaires et indispensables pour une connaissance approfondie du comportement des matériaux utilisés. • Des simulations numériques effectuées avec un logiciel adapté à la nature des sollicitations et alimenté par des données matériaux fiables pour des résultats réalistes et fidèles aux expérimentations. • Une complémentarité expérience – simulation numérique assurée dans la même entreprise, pour des interactions efficientes et génératrices de modèles pertinents, robustes, et économiques. Découvrez l’ensemble des prestations proposées par THIOT INGENIERIE en physique des chocs et dynamique rapide pour l’étude des matériaux et structures sur le Salon EURO- SATORY 2022, du 13 au 17 juin, Hall 5A, stand G 752. ● EN SAVOIR PLUS > www.thiot-ingenierie.com

DOSSIER AVIS D’EXPERT Calcul quantique pour les applications dans l’aérospatial et la défense. État des lieux Les besoins en matière de simulation numérique – en particulier dans la défense – exigent des puissances de calculs toujours plus importants, menant à l’adoption de machines exascales particulièrement gourmandes en consommation. Dans ce contexte, Alain Refloch (Onera) revient dans cet article sur les différents défis que l’ordinateur quantique devra relever. Alain Refloch Alain Refloch chargé de mission Calcul Haute Performance, responsable de l’axe calcul quantique du laboratoire Qtech de l’Onera La simulation numérique est aujourd’hui omniprésente dans l’industrie, les grands industriels du monde aéronautique spatial et défense ont accès à des supercalculateurs soit en interne, en Cloud d’entreprise ou à travers des centres de calcul comme le CCRT. Les calculs réalisés sont loin d’être négligeables ; dans le domaine le plus consommateur qu’est la mécanique des fluides énergétique (domaine qui englobe l’aérodynamique et la combustion), on traite aujourd’hui couramment des maillages de 50 millions de cellules sur 2 000 cœurs de calcul. Cependant, les besoins en puissance de calcul sont toujours plus importants (maillages plus fins pour plus de précisions, temps physique de simulation plus longs, plus de calculs pour explorer plus de paramètres et plus récemment plus de calcul pour nourrir des bases de données destinés à l’apprentissage de modèles dans l’approche Deep Learning). Néanmoins, l’augmentation de la puissance des processeurs stagne pour deux raisons. D’une part, il devient difficile d’augmenter la fréquence de processeurs car ceci a un impact direct sur la consommation électrique. D’autre part, les progrès technologiques ont conduit à réduire la finesse de gravure, impliquant d’augmenter le nombre de transistors sur une surface constante et donc la puissance de calcul potentiel… « potentiel » car accroître la puissance de calcul suppose aussi d’accroître l’accès à la mémoire, or si le nombre de cœurs de calcul n’a eu de cesse d’augmenter, le nombre de canaux mémoire n’évolue que très peu, provoquant un goulot d’étranglement. Disponibles à partir de 2024, les machines exascales affichent des consommations énergétiques de l’ordre de 20 Mw, ce qui représente en frais de fonctionnement annuels des dizaines de millions d’euros. Face à ces problèmes, l’ordinateur quantique apparait comme une technologie disruptive avec des promesses de gain exponentiel de puissance (mais seulement pour certains types de problèmes) avec une consommation électrique limitées à quelques dizaines de KWh. RAPPEL En calcul classique, on manipule des bits, états qui ne prennent que deux valeurs réelles : 0 et 1. C’est aussi le cas pour les qubits lorsqu’on fait la mesure de l’état mais pendant le calcul, la valeur du qubit (bit quantique) est représentée par un état |Ψ> , lequel ESSAIS & SIMULATIONS • N°149 • mai - juin - juillet 2022 I49