Contribution à l'étude des interactions fluide-structure pour l'analyse de l'impact hydrodynamique d'un système de flottabilité d'hélicoptère

Contribution to the study of fluid structure interactions for the hydrodynamic impact analysis of an helicopter floatation system

• Auteur / Autrice : Nicolas Malleron
• Direction : Yves-Marie Scolan
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Flottement (aérodynamique)

Interaction fluide-structure

Ballottement (hydrodynamique)

Hydrodynamique

Résumé

Les travaux réalisés au cours de cette thèse portent sur l’étude du phénomène d’impact hydrodynamique et sa modélisation. Une revue bibliographique des modèles pouvant être utilisés pour rendre compte de ce phénomène est proposée. Un modèle, dit modèle de Wagner généralisé, est ensuite développé. Proposé originellement par Zhao et Faltinsen en 1996 pour traiter de l'impact de formes 2D symétriques, il est ici étendu à des formes asymétriques et analysé de manière approfondie. Ce modèle est ensuite utilisé dans une approche couplée, pour rendre compte du comportement élastique de structures simples, se déformant au cours de l’impact. Enfin, les résultats de deux campagnes expérimentales sont présentés. La première campagne porte sur l’étude de l'impact d’une sphère élastique de taille réduite. La seconde traite de l’impact sur l’eau d’un système de flottabilité réel d’hélicoptère. Dans les deux cas, des modèles numériques sont utilisés pour tenter de reproduire au mieux l’évolution de chacun des systèmes.

The topic of this thesis is the study and the modelling of water impact phenomenon. A review of the models dealing with such a phenomenon is presented. The so called Generalized Wagner model is investigated and some important properties are highlighted. This model, originally developed by Zhao and Faltinsen in 1996 to deal with symmetric 2D sections, is extended to asymmetric sections. It is then used in a fully hydro elastic coupled approach, to deal with the deformations of simple shapes, occurring during their water entry. Results of two experimental campaigns are detailed. In the first campaign, water impact of an elastic sphere is considered. In the latter one, a real helicopter floatation system is used to perform drop tests. In both cases, numerical models are used to reproduce the behaviour of the system as precisely as possible.