Recherche Avancée

Thèse soutenue

Contributions aux problèmes d'impacts non linéaires : le problème de Wagner couplé

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Thomas Gazzola
Direction : Philippe Destuynder
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et vibration de systèmes couplés
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des sols, structures et matériaux (Gif-sur-Yvette, Essonne1998-2021)

Résumé

FR

Le méthane est transporté par voie maritime sous forme liquide. Le déchargement de la cargaison successivement pose le problème du ballottement du fluide dans les cuves : il faut évaluer l'impact entre le méthane liquide et les parois des cuves. Le but de cette étude est d'explorer certaines pistes de modélisation rapide et fiable de l'impact tridimensionnel et hydro-élastique. L'approche simplifiée élaborée par H. Wagner dès 1932 est utilisée. Dans un premier temps une méthode d'inéquations variationnelles est mise en œuvre afin de résoudre le problème de Wagner en trois dimensions pour une structure indéformable. Mais l'approximation de Wagner engendre des difficultés mathématiques pour le calcul de la pression d'impact. La singularité de la pression est décrite entre autres par une fonction singulière duale. La partie régulière est alors déterminée comme solution d'un problème aux limites bien posé. Le problème de Wagner est ensuite considéré comme un problème de frontière libre. Une technique d'optimisation de forme est utilisée : l'interface fluide structure inconnue est déformée dans la direction de la solution. Enfin le couplage hydro-élastique est appréhendé. Afin de se concentrer sur les difficultés propres au couplage fluide structure, les inéquations variationnelles et le modèle linéaire de mécanique sont résolus en deux dimensions. Deux méthodes de résolution du problème sont étudiées. La première considère les problèmes fluides et structure indépendamment l'un de l'autre. La seconde méthode propose une résolution simultanée des problèmes fluide et structure.