logiciel de modélisation tridimensionnelle de la réponse des sols aux secousses sismiques

Arrêt sur image représentant le champ de vitesses en surface 6 secondes après la rupture, à 10 km de profondeur, d’un segment de la faille rhénane générant un séisme de magnitude 5.0 sous le bassin sédimentaire rhénan pour lequel dix formations géologiques (socle, Buntsandstein, lias, tertiaire, oligocène, pliocène, etc.) modélisées en 3D lors du projet RGF ont été implémentées dans EFISPEC3D afin de quantifier au mieux les amplifications d’ondes dues aux différences de propriétés mécaniques des couches géologiques. Pour ce scénario de rupture sur la faille rhénane, les villes d’Ebersheim et de Sélestat enregistreront les vitesses les plus fortes et pourraient subir des dommages légers en cas de constructions très vulnérables. Des vitesses de l’ordre de 2 cm/s correspondent à une intensité d’environ IV sur l’échelle de Mercalli modifiée. Pour cette intensité, la plupart des gens à l'intérieur d’un bâtiment ressentent un mouvement et les objets suspendus bougent tout comme les fenêtres, plats, assiettes et loquets de porte.

 

DESCRIPTION

EFISPEC3D (Eléments-FInis SPECtraux 3D) est un code de calcul intensif développé pour simuler l’évolution spatio-temporelle de la propagation des ondes sismiques en milieu géologique tridimensionnel complexe. 

Grâce à sa distribution en open-source, EFISPEC3D est utilisé dans plusieurs pays, notamment au Japon par le Disaster Prevention Research Institute (DPRI) de l’université de Kyoto, afin d’étudier l’effet des bassins sédimentaires sur la réponse dynamique des sols et son impact potentiel sur la répartition des dommages au bâti.

Les algorithmes du code sont optimisés en collaboration avec l’équipe Oil&Gas de la société Intel pour obtenir des performances accrues sur les architectures de calcul massivement parallèle possédants plusieurs milliers de cœurs de calcul (voir actualité BRGM : http://www.brgm.fr/actualite/collaboration-brgm-intel-simulations-seismes-1000-fois-plus-rapides).

 

APPLICATIONS

  • Prédiction de l’aléa sismique. 
  • Etude des séismogrammes longues périodes générés par l’activité volcanique.
  • Aide à la détection de galeries/cavités souterraines.
  • Génération de champs de déplacements surfaciques servant à la simulation de tsunami.

 

AVANTAGES

EFISPEC3D possède une double licence CeCILL V2 et GNU GPL V3. Il est programmé pour résoudre l’équation du mouvement en trois dimensions via une méthode en éléments finis spectraux en formulation Galerkin continue.

  • simulations linéaires ou viscoélastiques
  •  absorption des ondes aux limites du domaine par approximation paraxiale
  •  sources étendues ou ponctuelles
  • instantanés de surface libre aux formats GMT ou VTK
  • instantanés de volume au format VTK

 

UTILISATEURS POTENTIELS

Bureaux d'études, chercheurs, services de l'Etat en charge des risques, industriels gestionnaires de sites sensibles

 

CONDITIONS D'ACCES

Le logiciel est libre et open-source. Téléchargement sur http://efispec.free.fr.

Download EFISPEC3D-1.321

 

PARTENARIAT

R&D, prestations, formation 

 

INFORMATIONS TECHNIQUES

  • Compatible avec l’outil de génération de maillage CUBIT (lit les maillages sous formats ABAQUS et ExodusII)
  • Utilise la bibliothèque METIS pour le partitionnement du maillage
  • Fichiers de sortie binaire de type grd lisible par GMT (Generic Mapping Tools)
  • Fichiers de sortie binaires de type xml VTK (générés par Lib_VTK_IO) directement lisible par ParaView ou VTK-Python

 

CONTACT

f.demartin@brgm.fr

Plus d'infos : 

http://efispec.free.fr/

http://www.brgm.fr/projet/efispec3d-prediction-numerique-sismogrammes-risque-sismique

http://www.brgm.fr/actualite/collaboration-brgm-intel-simulations-seismes-1000-fois-plus-rapides

 

 

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Projet mené dans le cadre des Investissements d’Avenir