Projets+scientifiques


 * Projet : Eléments solide-coque pour la modélisation et l'optimisation de structures** - Pour l'UTC : H. Naceur

Dans le cadre des travaux de développement d'éléments finis de type solide coque pour la modélisation et l'optimisation des paramètres matériau de structures 3D composites multicouches, 2 éléments finis de type solide coque ont été développés. Un élément solide-coque prismatique appelé SCP6 et un élément solide-coque hexaédrique SCH8. Pour analyser la performance de nos deux modèles solide-coque, plusieurs benchmarks standards ont été testés avec succès parmi la poutre console soumise à un couple de torsion, arc en flexion, cylindre en compression, hémisphère soumis à des charges diamétralement opposées. Afin de mettre en évidence les performances du modèle prismatique en analyse non linéaire, nous avons choisi de l’appliquer au procédé de drapage d’une nappe en tissu sur une table. La simulation du procédé est réalisée avec l’élément solide-coque SCP6 en pilotage en déplacement. Le maillage de la nappe consiste en 19800 éléments SCP6 pour la modélisation. Le pilotage a été fait en déplacement avec deux groupes de pas. Dans le premier on utilisera 20 pas avec un incrément constant de 0.1 puis un incrément de 0.02 dans le deuxième groupe de pas qui fait 17 pas. La précision de convergence est fixée à 1E-3 comme dans les exemples précédents.
 * [[image:twist.gif caption="Torsion d'une plaque console"]] || [[image:arc.gif caption="Post-flambement d'un arc"]] ||
 * [[image:cyl.gif caption="Ecrasement d'un cylindre"]] || [[image:sphere.gif caption="Hémisphère pincé"]] ||




 * Projet : Couplage Fluide Structures (GdR IFS 2902 - EDF, Chatou)** - Pour l'UTC : H. Naceur, S. Bouabdallah, A. Ouahsine

Dans le cadre du GdR Interactions Fluide Structures IFS 2902, dont l'équipe Fluides Numériques du Laboratoire Roberval est partie prenante, un programme EF a été développé, permettant la mise en œuvre du couplage fluide structures appliqué à des benchmarks et à des problèmes industriels.

Le code programmé en Fortran est basé sur le couplage entre deux codes EF: le logiciel de structures REFLEX 2.0 développé à l'UTC ainsi que le logiciel de modélisation des écoulements REFLUX 4.1. L'originalité de ce travail réside dans l'utilisation des éléments de type solide-coque pour la modélisation des structures en grands déplacements, permettant ainsi de palier à la lourdeur des éléments solides (temps calcul) et à la mauvaise représentation de la zone mouillée par les éléments coques classiques. Ci-dessous on donne un aperçu global de la procédure de couplage utilisée.



Ci-dessous quelques applications, parmi celles présentées lors de la journée thématique du GDR IFS 2902 qui a eu lieu le 4/12/2007 au centre de R&D d'EDF à Chatou, et intitulée :"Apport des éléments solide coque pour des applications d’interaction fluide structure". Le premier exemple concerne l'écoulement autour d’un cylindre flexible, lié à un mur rigide. La figure ci-dessous montre le champ de vitesse durant le processus de déformation du cylindre.

La figure ci-dessous montre le champ de pression durant le processus de déformation du cylindre. Le deuxième exemple concerne l'écoulement autour d’une plaque flexible derrière un mur rigide, il est considéré par la communauté FSI comme benchmark international de validation. La figure ci-dessous montre le champ de vitesse durant le processus de déformation de la plaque.



La figure ci-dessous montre le champ de pression durant le processus de déformation de la plaque.



Le troisième exemple est une application industrielle elle a pour but d'évaluer la flexibilité d'une valve de régulation de débit dans une pompe. La figure ci-dessous montre le champ de vitesse durant le processus de déformation de la valve.



La figure ci-dessous montre le champ de pression durant le processus de déformation de la valve.



Enfin la figure ci-dessous montre le processus de convergence du couplage Fluide Structures, pour ce dernier cas. Une vingtaine d'itérations sont nécessaires pour aboutir à la bonne déformée de la valve, à cause de l'effet de retour du solide sur le fluide.




 * Projet OMD (Optimisation MultiDisciplinaire)** - Pour l'UTC : R. Filomeno Coelho, P. Breitkopf, C. Vayssade

Dans le cadre d'un projet ANR/RNTL intitulé OMD, dont le Laboratoire Roberval est partie prenante, un démonstrateur Scilab a été développé, illustrant l'optimisation multidisciplinaire (avec réduction de modèles) d'une aile d'avion 2D flexible.

Accessoirement, le démonstrateur peut également servir de première initiation à la programmation en Scilab (pour information, le code, initialement programmé en Matlab, a été converti en Scilab en grande partie grâce à la fonction 'm2sci' disponible dans Scilab).

Pour lancer le démonstrateur, il suffit de taper les instructions suivantes dans un terminal : > cd /home/filomeno/MDO_Matlab_Scilab_v1.0 > scilab -f OMD_2D_wing_demonstrator.dem

L'exposé scientifique des modèles numériques (fluide et structure) utilisés dans le démonstrateur, ainsi que la description des stratégies d'optimisation avec réduction de modèles (combinant approximation diffuse et décomposition POD), sont disponibles dans cet.



**Projet "Calcul de serrage des culasses sur le moteur en vé 12M26" (collaboration avec Moteurs Baudouin SA**) - Pour l'UTC : B. Hagège, H. Naceur, S. Bouabdallah

Dans le cadre d'un partenariat de recherche, le moteur 12M26 est étudié lors de la phase de montage en usine. Il s'agit d'étudier les déformées des chemises lors du serrage complet des culasses sur le carter en vé afin de la comparer à la métrologie existante pour évaluer le potentiel du moteur. Le moteur est un V12 de 1200ch, seule la moitié est modélisée. Le calcul est réalisé avec Abaqus en 2 STEP où les pré-tensions dans les vis sont directement appliquées (*CLOAD) avec les divers jeux de fonctionnement (*CLEARANCE). La majorité des paires de contact sont collées, mais la culasse peut glisser sur la chemise et le joint de culasse et avec les plaques raidisseuses. Le modèle fait plus de 7 millions de ddl.

By Courtesy of Moteurs Baudouin :