L’ingénierie du vent numérique à portée des ingénieurs structure
L’ingénierie du vent numérique (CWE) est une discipline récente et passionnante, qui applique les méthodes de la mécanique des fluides numérique (CFD) au bâtiment et à l’environnement. Sur le plan technique et scientifique, rien ne distingue la CWE de la CFD : l’une et l’autre simulent un écoulement de fluide en interaction avec des objets. Les équations de Navier-Stokes discrétisées, qui régissent tous les écoulements, ne font pas la différence entre une tour et la maquette d’une voiture. Le coefficient de traînée de la voiture et le coefficient de pression du bâtiment désignent la même chose : la charge de vent.
Les utilisateurs, en revanche, n’ont rien de commun. Les ingénieurs en mécanique et en aéronautique possèdent une connaissance bien plus large de la mécanique des fluides et pratiquent la CFD depuis trente ans. Naviguer dans de longs menus et trancher parmi une profusion d’options techniques leur est familier.
La CFD classique n’est pas le bon outil
Ces utilisateurs maîtrisent les logiciels de CFD les plus répandus. Or ceux-ci restent aussi complexes, lourds et chronophages qu’il y a vingt ans, et ne correspondent ni aux besoins ni à l’environnement de travail des ingénieurs du génie civil.
Les temps ont changé. Les méthodes mathématiques et les modèles physiques de la CFD ont été mis au point pour l’essentiel dans les années 1980 et 1990, et la littérature scientifique n’a rien apporté de marquant depuis vingt ans. Les analystes et développeurs qui connaissent toute cette histoire sont aujourd’hui en mesure de simplifier l’usage de ces logiciels. C’est ce que nous avons fait : VENTO AEC est le premier logiciel de CFD conçu exclusivement pour les professionnels de l’architecture, de l’ingénierie et de la construction (AEC). Il a demandé plus de cinquante années-homme d’expérience en CFD pour donner un logiciel de CWE qui ne suppose aucune connaissance préalable du domaine, et qui fournit des résultats fiables et validés avec une simplicité et une rapidité sans équivalent.
Cette simplification radicale repose sur une technologie apparue au début des années 2000 : la méthode des frontières immergées (immersed boundary, IB). En deux mots, elle automatise entièrement la génération du maillage et fait passer le temps de travail de plusieurs heures, voire de plusieurs jours, à quelques dizaines de minutes. Aucun autre logiciel de CFD commercial ne met en œuvre cette technique.