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Analyse dynamique d'une structure industrielle avec priseen compte du couplage fluide/structure

Published online by Cambridge University Press:  21 March 2007

Jean-François Sigrist
Jean-François Sigrist*
Affiliation:
DCN Propulsion, Service Technique et Scientifique, 44620 La Montagne, France
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Abstract

Le présent article propose une étude du comportement dynamique d'une structure représentative d'un réacteur nucléaire, soumis à unesollicitation de type choc, avec prise en compte des effets d'interaction fluide/structure. L'étude se place dans le contexte général de l'analyse vibratoirede systèmes linéaires, pour lesquels les méthodes d'analyse sont bien formalisées. L'utilisation de ces méthodes dans le contexte de problèmes couplés fluide/structureest étudiée dans cet article. Du point de vue méthodologique, une formalisation de la prise en compte des notions d'énergie de déformation et de massesmodales élasto-acoustiques est prise en compte. Du point de vue industriel, les effets de couplage élasto-acoustique sont évalués et leur influence sur la réponse au choc du systèmeétudié sont mis en évidence. L'analyse dynamique du système est réalisée en mettant en œuvre une approche temporelle, spectrale et statique. Les résultats de calculpour différents cas d'étude et différentes méthodes sont présentés, analysés et comparés : la méthode de calcul la plus appropriée au problème posé est la méthodespectrale avec recombinaison quadratique. Du point de vue numérique, la méthode de discrétisation utilisée repose sur une approche éléments-finis exploitant le caractèreaxi-symétrique du problème avec une représentation des inconnues du problème en série de Fourier. La modélisation du problème couplé est réalisée en formulationsymétrique écrite en pression/déplacement après élimination des degrés de liberté en potentiel des déplacements fluide. Le code éléments-finis mis en œuvre dans MATLABpour cette étude spécifique permet de disposer d'un cas de référence pour la validation du développement de la formulation (u, p, φ) dans le code decalcul généraliste Ansys.

Keywords

Dynamic analysisfluid-structure couplingtemporal methodspectral methodAnalyse dynamiquecouplage fluide-structureméthode temporelleméthode spectrale
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 7 , Issue 5-6 , September 2006 , pp. 453 - 464
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2007

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