dimanche 16 novembre 2014

Ma thèse - My PhD thesis



Les interactions vent-forêt en condition de tempête : 
un modèle couplé prenant en compte la rupture des arbres
 
- Résumé : La connaissance de la réponse au vent des arbres est importante pour 
mieux comprendre l'impact d'une tempête sur un massif forestier et identifier 
des stratégies visant à limiter les dégâts. Pour améliorer notre compréhension 
de l'interaction vent-plantes à l'échelle du paysage, la modélisation mathématique 
et mécanique de cette interaction est indispensable, la multiplication de mesures 
ponctuelles dans un environnement hétérogène étant difficilement réalisable. 
 
Ainsi, cette thèse présente d'abord le développement d'un modèle original et 
novateur du mouvement de l'arbre permettant de simuler les grandes déflexions 
se produisant lors de tempêtes, et ce jusqu'à la rupture, le tout avec 
suffisamment de simplicité dans la simulation du mouvement de forêts 
contenant un grand nombre d'arbres. Ensuite, ce modèle a été couplé à un 
modèle d'écoulement atmosphérique pour représenter les conditions de tempêtes 
et a permis de simuler l'interaction vent-forêt à l'échelle du paysage. 
Pour la première fois, la création dynamique et l'expansion de trouées dans 
une forêt, avec la modification de l'écoulement du vent qui en résulte, ont 
été simulées de manière réaliste.
La suite de ce travail a montré le potentiel de notre modèle pour étudier 
l'impact des pratiques de gestion forestière sur la vulnérabilité des forêts 
face aux tempêtes.
 
En conclusion, ce nouveau modèle apporte des avancées significatives dans la 
modélisation du mouvement de forêt et dans la compréhension des phénomènes 
en jeu lors d'une tempête. Cette connaissance devrait être une bonne base pour 
la définition de meilleures pratiques de gestion des forêts.
 
Mots clés : Dégâts, Interaction fluide-structure, Mouvement de l'arbre, 
Simulation des grandes échelles, Tempête, Turbulence, Vent.
 
Ma thèse : 
https://drive.google.com/file/d/0ByVlxqWw8eVkM3R5VDdHUTEzZFE/view?usp=sharing 
_____________
 
Wind-forest interactions in windstorm conditions : 
a coupled model with account for tree breakage
 
- Abstract : To know how trees behave under windload is important to understand 
the impact of a windstorm on a forest and identify strategies for limiting wind 
damage. In order to improve our understanding of wind-tree interaction at the 
landscape scale, mathematical and mechanical modelling of this interaction is 
essential, as performing numerous specific measurements in a heterogeneous 
environment is not feasible.
 
Thus, this thesis first presents the development of an original and innovative 
tree motion model able to simulate large deflections occurring during storms. 
This model allows trees to break and has sufficient simplicity to allow 
simulations of forest motion containing a large number of trees. 
This model was then coupled to an atmospheric flow model in order to represent 
wind storm conditions. It has been used to simulate wind-forest interaction 
at landscape scale. For the first time, the dynamic creation and propagation 
of gaps in a forest have been simulated realistically, along with the resulting 
wind flow modifications. Finally, further studies have demonstrated the 
efficiency of our model for studying the impact of forest management practices 
on forest vulnerability to storms.
 
In conclusion, this new model has allowed significant advances in forest motion 
modelling and in the understanding of the phenomena involved during a windstorm. 
This knowledge should be a good basis for defining best practices in forestry 
management.
 
Keywords : Fluid-structure interaction, Large eddy simulation, Tree motion, Turbulent flow, Wind, Wind damage, Windstorm.

My PhD thesis (chapter 2 and 3 are in English) :
https://drive.google.com/file/d/0ByVlxqWw8eVkM3R5VDdHUTEzZFE/view?usp=sharing

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