Alice Nassor, ou comment appliquer les mathématiques aux sous-marins

Comment modéliser le comportement des sous-marins et des navires de surface de façon précise et efficace ? C’est l’objet d’un travail collaboratif entre le laboratoire POEMS d’ENSTA Paris et Naval Group. Depuis 2017 cette collaboration vise à développer des algorithmes efficaces destinés à modéliser l’effet des explosions sous-marines lointaines sur les sous-marins.

Mise à jour du 15 mars 2024 : la thèse d'Alice Nassor faisant l'objet de cet article, "Méthode de décomposition de domaine pour les problèmes couplés acoustiques-élastiques dans le domaine temporel. Application aux explosions sous-marines" soutenue le 18 décembre 2023 à ENSTA Paris vient d'obtenir le prix de thèse de l'association française CSMA (Computational Structural Mechanics Association). Ce prix récompense des travaux de thèse présentant un caractère original et innovant dans le développement d’approches basées sur les méthodes numériques pour le calcul de structures (que ce soit des travaux amonts ou appliqués)

Elle a également été sélectionnée par la CSMA pour concourir au niveau européen au prix de thèse de l'association ECCOMAS (European Community on COmputational Methods in Applied Sciences), à laquelle est affiliée le CSMA.

Au cours de ses 3 ans de thèse, Alice Nassor est remontée aux sources mathématiques du problème afin d'améliorer les méthodes numériques et algorithmes permettant de simuler ce phénomène. Elle a également proposé une nouvelle méthode permettant de considérer des objets partiellement immergés tels que des bâtiments de surface.

À l’issue d’un parcours d’ingénieur en génie mécanique aux Arts et Métiers, Alice Nassor effectue en parallèle de sa dernière année, un master de recherche en simulation numérique et méthodes couplées pour compléter sa formation. « C’est à cette occasion que j’ai rencontré Marc Bonnet et Stéphanie Chaillat-Loseille, mes directeurs de thèse» se souvient la jeune docteure.

 

Alice Nassor
Alice Nassor. Crédit : DR

« J’ai été impressionnée par la qualité de la recherche mathématique menée au sein du laboratoire POEMS (Inria-ENSTA Paris-CNRS) hébergée par l’Unité de mathématiques appliquées. »

Envisageant depuis longtemps de faire une thèse si on lui proposait un sujet intéressant et un encadrement adéquat, elle va accepter la proposition de Marc Bonnet et Stéphanie Chaillat-Loseille : développer un algorithme efficace permettant de modéliser l’interaction entre une onde de choc et un navire, poursuivant ainsi le travail commencé en 2017 par Damien Mavaleix-Marchessoux lors de sa thèse (CIFRE Naval Group, soutenue en 2020).

« Ma thèse s’intéresse en particulier à un point mathématique qui était apparu lors de la précédente thèse, qu’on ne comprenait pas très bien et qui a une influence directe sur la conception de l’algorithme utilisé pour réussir à simuler le phénomène de manière efficace. En étudiant mathématiquement différents types de conditions limites, on a montré que certaines permettaient de construire un nouvel algorithme convergent efficace pour modéliser ce phénomène complexe».

Si ce travail mathématique semble théorique, ses impacts sont très concrets : il a ainsi trouvé à se concrétiser, notamment à Toulon où se trouvent les moyens d’essais de la DGA, co-financeur de la thèse avec Naval Group.

« L’objectif de la collaboration est d’appliquer nos méthodes numériques à des problèmes très concrets et de modéliser des navires réalistes ». Les résultats numériques issus de la thèse d’Alice seront d’ailleurs ensuite confrontés à des résultats d’essais réels.

Grâce à son expertise en interactions fluide-structure, la jeune docteure travaille aujourd’hui à l’IFP Energies nouvelles sur des projets liés à l’éolien flottant en tant qu’ingénieure de recherche en mécanique.

Alice Nassor lors de sa soutenance de thèse à ENSTA Paris
Alice Nassor lors de sa soutenance de thèse à ENSTA Paris

« J’ai beaucoup apprécié pouvoir faire cette thèse au sein du laboratoire POEMS d’ENSTA Paris. J’y ai bénéficié d’un environnement stimulant et bienveillant qui m’a été très bénéfique ! » se réjouit Alice Nassor.