Modeling and simulation of joints submited to pyrotechnic shocks
Sur la modélisation et la simulation de liaisons soumises à des chocs pyrotechniques
Résumé
The presented work deals with fast dynamic simulation of non linear joints. An original industrial context illustrates the process, consisting in analyzing, with an eye to prediction, consequences of a stage separation on the Ariane 5 launcher. A pyrotechnic device cuts the structure along a breaking split, which generates a strong shock wave propagating up to the satellites. A two scales approach is proposed to perform an accurate calculation of the joints behavior (place of strong non linearities) within the global simulation of the wave propagation through out the launcher. The numerical tool is widely used, in addition to experimental tests, which are complex and expensive to perform. A method using an experiments and simulations interaction is proposed in order to validate the different numerical approaches.
Les travaux présentés s'intéressent à la simulation non linéaire des liaisons en dynamique rapide transitoire. Un contexte industriel original illustre la démarche. Il s'agit d'analyser, en vue de prédire, les conséquences d'une séparation d'étage sur le lanceur Ariane 5. Celle-ci est réalisée par un dispositif pyrotechnique, découpant la structure le long d'une amorce de rupture, et générant une onde de choc sévère se propageant jusqu'aux satellites. Une approche à deux échelles est proposée pour simuler correctement le comportement des liaisons (lieux de fortes non-linéarités) lors de la simulation globale de la propagation des ondes à travers le lanceur. L'outil numérique est largement employé comme complément aux essais expérimentaux, de mise en oeuvre très complexe. Une technique de dialogue essais-calculs est proposée afin de valider les développements numériques utilisés.
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