L’amélioration des performances de systèmes mécaniques complexes tels que, par exemple, les turbomachines aéronautiques, les turbines de production d’électricité ou encore les systèmes de forage, est un enjeu majeur pour plusieurs secteurs clés de l’industrie canadienne. Cet enjeu se situe à la croisée de considérations environnementales, économiques et sécuritaires. Du fait de conditions de fonctionnement extrêmes ou de l’apparition de contacts structurels entre certains composants, ces systèmes mécaniques ont un comportement intrinsèquement non-linéaire pour lequel les critères de conception usuels ne suffisent plus à assurer leur bon fonctionnement. En particulier, la présence de contacts structurels répétés peut engendrer de grandes amplitudes de vibrations sur des plages de fréquences qu’une analyse linéaire ne peut pas prévoir.

La combinaison de plusieurs phénomènes de nature différente (usure de composants, sollicitations thermiques, interactions fluide/structure…) rend d’autant plus difficile l’analyse et la compréhension de ces systèmes mécaniques fondamentalement multi-physiques : ils dépassent les possibilités actuelles des logiciels commerciaux.

Les méthodes numériques développées dans le cadre de ce programme de recherche permettront de comprendre, caractériser, concevoir et optimiser des systèmes non-différentiables en prévision des besoins de l’industrie, pour le bénéfice du Canada.