Numéro : 2764 - Année : 2021
Simulations IFS sur foc en panneaux composites
Antoine MORVAN, Alain NÊME, Matthieu SACHER, Jean-Baptiste LEROUX, Christian JOCHUM - IRDL-CNRS UMR 6027 - ENSTA Bretagne - Brest, France
Nicolas ABIVEN - Chantiers de l'Atlantique, Saint Nazaire, France
Dans la cadre du projet Jib Sea, financé par la Région Bretagne, l’ENSTA Bretagne est partenaire académique du consortium comportant les sociétés Chantiers de l’Atlantique, Gsea Design et Multiplast. L’école apporte son expertise dans le domaine de la simulation numérique des couplages fluide-structure souple en régime stationnaire. Ainsi à propos du projet Jib Sea, il s’agit de valider le dimensionnement des lattes d’un foc sans étai. Cette voile est constituée de panneaux en matériau composite (concept Solid Sail) composés chacun d’une membrane en verre-époxy de quelques dixièmes de millimètre d’épaisseur supportée par un cadre en carbone-époxy. La méthode de résolution utilise le code de calcul de structure industriel Abaqus™ et un code maison basé sur la théorie des ailes. Une dizaine d’itérations fluide-structure (IFS) sont nécessaires pour obtenir une très bonne convergence. Le temps de calcul total est d’environ 5 minutes avec une station de bureau standard utilisant une parallélisation sur 3 coeurs. La robustesse et la rapidité de calcul sont dues principalement au développement d’un modèle linéaire de ligne portante et de singularité tourbillonnaire pour la résolution fluide. La simulation structure non linéaire utilisant un schéma dynamique Euler implicite avec épaisseur de coque fictive participe également à la stabilité de l’IFS. Un échantillonnage progressif de raideur de latte suivant la grande longueur des panneaux permet d’approcher une valeur et une position de creux maximal cibles le long de l’envergure du foc.
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