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Intéraction Fluide – Structure Souple

Intéraction Fluide – Structure Souple. Mathieu Durand Alban Leroyer Frédéric Hauville Yann Roux Michel Visonneau. PLAN. les codes fluides et structure le cas test Déformation de maillage Transfert d’effort Couplage Résultats. LMF EMN : ISIS CFD. Contexte général.

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Intéraction Fluide – Structure Souple

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Presentation Transcript

  1. Intéraction Fluide – Structure Souple Mathieu Durand Alban Leroyer Frédéric Hauville Yann Roux Michel Visonneau

  2. PLAN • les codes fluides et structure • le cas test • Déformation de maillage • Transfert d’effort • Couplage • Résultats

  3. LMF EMN : ISIS CFD Contexte général Simulations d’écoulements fluides incompressibles isothermes à hauts nombres de Reynolds autour de géométrie complexe Problématique IFS Thèse Alban Leroyer Thèse Guillaume de Nayer

  4. k epsilon - ARAVANTI • Code Structure EF • Membrane (plis) • Coque • Poutres • Câbles • Glissements Couplé avec Avanti (fluide parfait)

  5. IRENAV - Cas test • Objectif: • Simplicité mise en œuvre • Facile à numériser • Forte interaction fluide structure

  6. Cas Test : Manip oscillante IRENAV

  7. Résultats prochainement: forme 3D, efforts globaux

  8. Le modèle structure

  9. Les difficultés IFS Masse ajoutée surfacique kg/m² Poids des lattes : 0,047kg Poids du tissu : 0,052kg Masse ajoutée : 0,520kg • Déformation importantes • Masse faible • Raideur faible voir nulle dans certains cas • haute interaction

  10. Construction du maillage initial 1. Maillage Structure 2. Maillage domaine 3. Maillage fluide surfacique et volumique

  11. Déformation de maillage Les points ISIS appartiennent aux surfaces domaine STRUCTURE extrusion DOMAINE paramétrisation Surface ISIS déformation pseudo-structure & mvt bloc Volume ISIS

  12. Transfert d’effort Objectif Effort consistant : Efforts calculés par ISIS = Efforts transmis à la structure

  13. Transfert d’effort Torseur élément ISIS Déplacement (découpage) Torseur élément domaine Déplacement & Équivalence Efforts aux trois points Torseur ISIS Torseur Structure Pression ISIS Pression Structure

  14. Pression fluide recto / verso Delta Pression structure

  15. couplage • couplage faible • couplage fort • convergence

  16. Couplage faible Effort Z , mouvement Avance en temps fluide Transfert d’efforts Avance en temps structure Remaillage

  17. Couplage fort Avance en temps structure Remaillage Avance en temps fluide Transfert d’efforts Itération fluide Remaillage Convergé? non Itération structure oui

  18. Assurer la convergence - Sous-relaxation - Ajouter des équations Structure dans le fluide - Ajouter des équations Fluides dans la structure

  19. Newmark A. prédiction B. Correction itérative objectif Convergence si les matrices sont « correctes »

  20. Matrice d’inertie prépondérante Matrice de masse ajoutée surfacique

  21. Résultats 1

  22. Résultats 2

  23. Résultats 3

  24. Conclusion • Capacité à modéliser un cas difficile • Comparaison numérique / expérimentale • Insertion d’ équations fluides plus complètes • Modélisation gréement bateau complet • Possibilités de modéliser un drapeau?

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