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Philippe BOUILLARD


coordonnées


Ecole polytechnique de Bruxelles
Philippe BOUILLARD
tel 02 650 27 56, fax 02 650 27 89, Philippe.Bouillard@ulb.ac.be
Campus du Solbosch
CP194/02, avenue F.D. Roosevelt 50, 1050 Bruxelles




unités de recherche


Architecture et Ingénierie architecturale [Building, Architecture and Town planning] (BATir - AIA)
Modélisation des Structures et des Matériaux [Structural and Material Computational Mechanics] (BATir - SMC)



projets


Modélisation des structures plaques équipées de patches piézoélectriques à l'aide d'une formulation éléments finis enrichie localement. [Modeling of plate structures equipped with piezoelectric patches using a locally enriched finite element formulation.]
Le projet propose d'étudier des techniques de raffinement local de la méthode des éléments finis classique à l'aide de techniques de type XFEM (eXtended Finite Element Method) qui permettent de représenter correctement la discontinuité des champs de déformations induits par l'activation des transducteurs piézoélectriquess, sans avoir à reconstruire le maillage autour de ceux-ci. [The project aims at studying local refinement techniques such as the PUM (Partition of Unity Method) or XFEM (eXtended Finite Element Method) allowing to represent correctly the discontinuity of the strain fields induced by the activation of the piezoelectric transducers, without having to reconstruct the mesh around them. ]

Vérification et validation des modèles acoustiques [Verification and validation of acoustical models]
De nos jours, l'importance croissante de l'acoustique dans l'industrie requière de disposer d'outils de simulation fiables et efficaces. Nombre de firmes désirent connaître les performances acoustiques des produits qu'elles développent ou utilisent. En effet, ces produits sont le plus souvent intégrés à des dispositifs pour lesquels le niveau sonore est évalué au moyen de simulations numériques dès les premiers stades de conception (automobile, avion, salle de concert, ...). Dans ce cadre, les travaux en cours étudient une nouvelle technique pour le recalage de modèles acoustiques basée sur la méthode de l'erreur en relation de comportement initialement proposée par P. Ladevèze en dynamique de structures. La première application de cette technique vise à améliorer la qualité du modèle acoustique en diminuant l'erreur en relation de comportement en dessous du niveau prescrit. La seconde application permet l'identification de paramètres acoustiques tels que le coefficient d'admittance. La méthode de l'ERC minimise une fonction coût par rapport aux paramètres physiques du modèle étudié. Si bien l'erreur de modélisation (i.e. l'erreur liée à l'approximation des phénomènes physiques en jeux) que l'erreur d'origine expérimentale sont prises en compte. La condition aux limites d'absorption attire une attention particulière, attendu qu'il s'agit là d'un paramètre acoustique à la fois très important et très mal connu. La finalité du projet est d'améliorer sensiblement les simulations numériques du niveau sonore de dispositifs complexes de la vie courante. [In the global framework of improving vibro-acoustic numerical simulations together with the need to decrease the number of prototyping stages, improving the quality for acoustic models becomes increasingly important for many industries such as automotive companies, for instance. This paper focuses on achieving greater accuracy for acoustic numerical simulations by making use of a parametric updating technique, which enables tuning the model parameters inside physically meaningful boundaries. The improved model is used for the next prototyping stages, allowing more accurate results within reduced simulation times. The updating technique developed in this project is based on recent works dealing with the constitutive relation error (CRE) method applied to acoustics. The updating process focuses on improving the acoustic damping matrix related to the absorbing properties of the materials covering the borders of the acoustic domain.]

Simulation de l'effondrement en cascade des constructions avec prise en compte des effets dynamiques dans les structures en béton armé [Modelling of the progressive collapse of structures taking dynamic effects into account in RC structures]
Le respect de l'intégrité des constructions a toujours été une préoccupation majeure des ingénieurs chargés de leur conception. Parmi les critères de conception, le phénomène appelé 'effondrement progressif' est une situation dans laquelle un ou plusieurs éléments de la structure se romp(en)t brutalement, soit parce que sa capacité portante était insuffisante, soit parce qu'il a été soumis à des actions accidentelles, soit parce qu'il présentait un défaut. Les charges se redistribuent alors dans la structure, provoquant des mises en charge des éléments structuraux adjacents non prévues à la conception. La rupture peut alors se propager de proche en proche jusqu'à affecter une partie importante voire la totalité de l'ouvrage. Différents codes sont disponibles actuellement. Malheureusement, les hypothèses de base ainsi que les approximations simplificatrices sur lesquelles les procédures sont basées ne sont rarement, voire jamais, justifiées. Le but principal de la présente recherche est de concevoir un outil de calcul permettant de simuler le phénomène d'effondrement progressif afin de comparer et de valider les méthodes existantes à ce jour. Une approche multi-échelles sera utilisée afin de permettre l'utilisation de lois de comportement détaillée du béton dans des calculs structuraux d'ossatures. Le caractère dynamique sera pris en compte ainsi que les effets de la vitesse de mise en charge sur le comportement du béton [Numerous criteria have to be taken into account in the design of structures. Among these criteria, the progressive collapse phenomenon is a situation in which one or a few structural elements fail unexpectedly (because of a wrong design or due to accidental loads). The loads are then redistributed within the structure, potentially causing the failure of adjacent elements because of unexpected load increases. The failure of elements can then 'propagate', causing the global failure of the structure. Various codes start nowadays to be available, but the consequences of their main simplifying assumptions are rarely assessed. The objective of the research is to set up a modelling tool allowing simulating progressive collapse and therefore assess the existing design methodologies. A multi-scale approach will be used in order to allow the use of detailed constitutive laws for concrete in structural frame computations. The dynamic nature of the phenomenon will be taken into account, as well as the rate dependency of concrete]

Modélisation des structures en appareils de maçonnerie en vue de leur restauration [Modelling of masonry structures for restoration purposes]
L'objectif du projet est de développer un code utilisant les outils de calculs non linéaires pour représenter le comportement fissurant des maçonneries dans les édifices hostoriques. Le comportement fissurant est représenté par la mécanique de l'endommagement. Les développements sont testés sur des cas emblématiques de structures hostoriques (Eglises, ...). [The project develops a non linear finite element code for the modelling of the cracking behaviour of masonry in ancient structures. The cracking behaviour of masonry is represented by damage mechanics principles. The developments are tested against practical cases including typical structures (Churches, ...).]

Recherche de forme structurale et optimisation multicritère de structures spatiales [Structural form finding and multicriteria optimization of space structures]
Dans le contexte de la conception paramétrique de bâtiments et d'ouvrages d'art, l'objectif de ce projet de thèse consiste à combiner l'optimisation de structures et les méthodes de recherche de forme (par densité de force), avec comme applications des ponts et dômes composés de treillis articulés ou rigides [In the context of the parametric design of buildings, the goal of this PhD project consists in combining structural optimization and form finding (by force density) methods, with applications (e.g. bridges, domes) made of trusses or rigid frames.]

Réduction de modèles par POD et optimisation assistée par métamodèles [POD for Reduced Order Modeling and Surrogate-based Optimization]
Ce projet, réalisé en partenariat avec Cenaero, vise à développer des modèles approchés (ou modèles réduits) basés sur des techniques de décomposition aux valeurs propres, en vue de remplacer les simulations aérodynamiques « haute fidélité » et d'aider à l'optimisation aéromécanique de composants de moteurs d'avion [This project, undertaken in partnership with Cenaero, aims at developing approximate (or reduced-order) models based on Proper Orthogonal Decomposition techniques, in order to replace the 'high-fidelity' aerodynamical simulations and help performing the aeromechanical optimization of aircraft engine components.]

Optimisation topologique en présence d'incertitudes de structures de grande échelle [Topology optimization of large-scale structures under uncertainty]
Dans le contexte de la construction et de l'architecture, ce projet de recherche se concentre sur l'optimisation topologique en présence d'incertitudes, pour des structures continues et des discrètes (treillis), avec une réflexion sur la notion de symétrie/asymétrie, ainsi que sur la robustesse. [In the context of civil and architectural engineering, this research project focuses on topology optimization under uncertainty, for continuous structures and discrete structures (trusses), by also accounting for symmetry/asymmetry issues, as well as robustness.]

Optimisation multicritère avec prise en compte des incertitudes (en variables continues et discrètes) appliquée aux constructions [Multicriteria optimization with uncertainty quantification applied to the building industry (with continuous and discrete variables)]
Dans le contexte de la conception de structures en construction, ce projet investigue des méthodologies originales d'optimisation tenant compte simultanément d'objectifs multiples et d'incertitudes (via une formulation fiabiliste), avec présence de variables mixtes (continues, discrètes, entières et catégoriques). [In the context of structural design in civil engineering, this project investigates original optimization methodologies accounting simultaneously for multiple objectives and uncertainties (through a reliability-based formulation), with mixed variables (continuous, discrete, integer, and categorical).]



theses


Bouillard, Philippe: ''Méthodes de contrôle de la qualité de solutions éléments finis (application à l'acoustique)'', Dir. Prof. G. Warzée (Service des Milieux Continus, ULB), 1997

Hubert Louis (2001):''Modulation par l'interleukine-10 des hépatites expérimentales'', 2001



prix


Solvay Award 1998 pour sa thèse de doctorat

Prix FNRS Fernand De Waele 2000



disciplines et mots clés déclarés


Acoustique Bâtiments génie civil transports Connaissance des matériaux Conservation et restauration d'oeuvres d'art Déformation, rupture matériaux Intelligence artificielle Mécanique Mécanique des milieux continus Programmation du calcul numérique Programmation et méthodes de simulation Résistance des matériaux Sciences de l'ingénieur

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