Développer des méthodes de calcul pour la tenue sismique d’échangeurs de chaleur

La montée en maturité d’une méthode de calcul scientifique, de sa formalisation mathématique à son application pratique, en passant par son implémentation numérique, est un enjeu d’innovation pour les acteurs industriels de la simulation numérique (chercheurs en modélisation numérique, éditeurs de codes de calcul, utilisateurs d’outils de simulation).

La recherche en modélisation numérique, qu’elle soit engagée dans des laboratoires académiques ou des centres d’expertise, ou encore par des équipes industrielles (éditeurs ou utilisateurs de codes de calcul), répond à différents besoins industriels, par exemple de disposer de modèles physiques plus fins (afin de gagner en précision dans les calculs), ou de s’appuyer sur des méthodes plus efficientes (afin de réduire les coûts de modélisation et de ressources computationnelles).

On propose un retour d’expérience sur un projet de R&D visant à développer une méthodologie de modélisation et de simulation orientée vers le calcul de la réponse dynamique de capacités nucléaires assujettie à des sollicitations de type sismique. Le projet se fonde sur l’expertise et la recherche engagée dans un laboratoire du CEA, sur la prise en compte de l’interaction fluide-structure dans les cœurs de réacteur, les faisceaux tubulaires, etc. Il accompagne la montée en compétences – à la fois en termes de modélisation mathématique et de calcul numérique – d’un industriel du secteur naval de défense pour des applications concernant la propulsion de sous-marins.

Conduit sur une longue durée, le projet, financé par un service de l’État, a permis de développer une méthode de calcul originale, intégrée sous forme d’une fonctionnalité au sein d’un code de calcul académique et d’un code de calcul industriel, permettant de réaliser des analyses d’expert sur le comportement d’assemblages au sein de cœurs de réacteur ou de tubes d’échangeurs de chaleur.