L'arrêt ou le ralentissement anormal d'une interface, d'un front ou d'une discontinuité mobile dans un modèle numérique causé par des hétérogénéités locales, des artefacts de discrétisation ou des contraintes imposées plutôt que par des mécanismes physiques de blocage.

Principe

Les hétérogénéités numériques — par exemple les transitions de maillage locales, le seuillage ou de petites barrières d'énergie induites par la discrétisation — peuvent produire des configurations métastables statiques où un front continu devrait se propager, piégeant ainsi l'interface.

Démonstration

Dans une simulation à champ de phase, une frontière de phase mobile s'arrête aux transitions de raffinement de maillage ou aux nœuds de grille présentant de faibles perturbations de propriétés ; dans des modèles de front de combustion, une flamme cesse d'avancer en traversant des zones de maillage grossier-vers-fin malgré une force motrice globale suffisante.

Mauvaise application

Interpréter une interface arrêtée comme un nouvel équilibre physique ou s'en servir pour affirmer un blocage matériel sans vérifier la sensibilité au maillage et au solveur ; appliquer des termes source locaux correctifs qui masquent l'origine numérique.

Conséquence

Reconnaître le blocage conduit à des remèdes tels que le lissage du maillage, l'interpolation cohérente aux interfaces de raffinement, des schémas temporels implicites avec tolérances plus strictes ou des termes d'unpinning explicites ; non corrigé, il rend non fiables les prévisions de vitesse, de position ou de stabilité du front.

Inversion

La situation inverse est une interface physiquement bloquée dont la position est invariante lors du raffinement du maillage, des perturbations de paramètres et des changements de solveur, indiquant un mécanisme de blocage matériel ou géométrique réel.

Limite

Se produit dans les problèmes à frontière mobile, les méthodes de capture d'interface et les schémas non linéaires de propagation de front ; sont exclus le blocage microscopique réel dû à l'hétérogénéité du matériau, les erreurs de modélisation qui incluent intentionnellement des obstacles et les échecs de convergence non liés à la dynamique du front.

Tension sémantique

Souvent confondu avec l'effet de stick-slip numérique ou avec le blocage modélisé physiquement — la distinction se fait par des tests de sensibilité : le blocage numérique se déplace ou disparaît sous modification du maillage ou de la résolution, le blocage physique non.

Synthèse

Le blocage d'interface en simulation numérique est l'immobilisation artificielle d'une interface due à la discrétisation ou au solveur ; le diagnostiquer exige des variations systématiques du maillage, du pas de temps et des paramètres du solveur pour distinguer les pièges numériques du blocage physique.