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Concentration de contraintesArticle de référence | Réf : BM5199 v1
Auteur(s) : Jean-François SIGRIST
Date de publication : 10 avr. 2019
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Fonctions et composants mécaniques (204 articles en ce moment)
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La connaissance du chargement imposé par l’écoulement de fluide est l’un des éléments clefs dans la modélisation des IFS. Différentes approches permettent de le représenter.
2.1 Modèles analytiques ou empiriques
Les modélisations analytiques et empiriques permettent de caractériser le chargement dans des conditions données, par exemple :
lorsque l’effet du fluide est réductible à une valeur scalaire (ou multi-scalaire), il est possible de rendre compte de l’IFS dans un modèle de calcul de la réponse vibratoire d’une structure couplée avec celui-ci. L’effet inertiel est dû à la présence d’un fluide incompressible ; initialement au repos, il est mis en mouvement par les vibrations de la structure et impose un effort proportionnel à l’accélération locale de la surface mouillée. La force caractérisant l’IFS est décrite par une masse ajoutée (ou une matrice de masse ajoutée). Pour de nombreuses géométries de forme simple, les composantes de cette matrice peuvent être calculées analytiquement (figure 6), ce qui permet de représenter les IFS sans accroître la taille des modèles utilisées pour les simulations de la dynamique structurelle ;
lorsque l’effet du fluide demande d’être caractérisé en espace et dans le temps, comme c’est le cas pour l’étude vibratoire d’une structure excitée par un écoulement turbulent, les modèles de chargement sont souvent issus de données expérimentales. Ils sont valables dans des configurations particulières, souvent éloignées de la complexité des applications industrielles – par exemple un écoulement sur plaque plane semi infinie ! Les modèles mathématiques utilisés pour les représenter cherchent à s’ajuster au mieux aux données expérimentales et l’on constate parfois des disparités entre les modèles (figure 7).
Les données analytiques ou empiriques sont néanmoins utiles dans de nombreuses simulations, lorsque des données ou des méthodes complémentaires ne sont pas disponibles ou lorsque le temps manque pour produire un modèle détaillé.
Les modèles numériques se substituent peu à peu aux...
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FONCTIONS ET COMPOSANTS MÉCANIQUES
(1) - LEROYER (A.) - Étude du couplage écoulement/mouvement pour des corps solides ou à déformation imposée par résolution des équations de Navier-Stokes. Contribution à la modélisation numérique de la cavitation. - Thèse de Doctorat, École Centrale de Nantes (2004).
(2) - AIT MOUDID (L.) - Couplage Fluide Structure pour la simulation numérique des écoulements fluides dans une conduite à parois rigides ou élastiques, en présence d’obstacles ou non. - Thèse de Doctorat, Université d’Artois (2008).
(3) - POMAREDE (M.) - Investigation et application des méthodes d’ordre réduit pour les calculs d’écoulements dans les faisceaux tubulaires d’échangeurs de chaleur. - Thèse de Doctorat, Université de La Rochelle (2012).
(4) - YVIN (C.) - Interaction fluide-structure pour des configurations multi-corps. Applications aux liaisons complexes, lois de commande d'actionneur et systèmes souples dans le domaine maritime. - Thèse de doctorat, École Centrale de Nantes (2014).
...
Sophie MARTOS, « La médecine in silico se cherche un avenir européen », Le Quotidien du Médecin, 13 septembre 2018
Bérénice ROCFORT-GIOVANNI, « Votre jumeau numérique peut déjà être opéré. Et il prendra un jour des médicaments », L’Obs, 30 septembre 2018
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