Simulation d'impact d'une vague déferlante sur une structure en vibration

Abstract

Ce travail présente l'étude de l'impact d'une vague déferlante sur une structure en vibration par la simulation numérique des équations de Navier-Stokes avec une suivi d'interface de type VOF (code THETIS). Il fait suite au travail de thèse de Cyril Mokrani (2012) dans lequel une validation précise de l'outil numérique avait été réalisée dans le contexte de l'impact hydrodynamique. On a ainsi montré l'importance d'une description très précise de l'interface locale à l'impact pour que la prévision du pic de pression soit correcte. Nous souhaitons maintenant nous focaliser sur la méthode et les résultats que nous avons obtenus dans le cadre de l'impact sur une structure vibrante. La méthode d'interaction fluide structure que nous avons développé s'appuie uniquement sur le code Navier-Stokes THETIS. Dans un premier temps, on cherche à simuler une structure à un seul degré de liberté en translation, et ce, de manière totalement implicite. Pour cela, nous simulons dans la méthode VOF ce solide rigide par une phase fluide à viscosité infinie. Une force de rappel proportionnelle au déplacement peut être ajoutée sous la forme d'une force volumique dans la phase 'solide'. Nous présenterons des exemples de simulations qui valide cette approche. Cette méthode peut également permettre d'approcher un solide déformable en flexion si l'on considère celui-ci comme un empilement vertical de solides rigides chacun affecté d'une force de rappel, cette dernière étant elle même calculée à l'aide d'une matrice de souplesse et des déplacements des solides voisins. Nous proposons également de développer cette idée durant la conférence et de montrer les premiers résultats basés sur cette approche