Utilisation des éléments finis isogéométriques dans l’écoulement d'un fluide dans une conduite déformable
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Date
2013
Authors
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Université Mouloud Mammeri Tizi-Ouzou
Abstract
Dans ce travail on a vue tout d’abord les différents phénomènes d’interaction fluidestructure
et les domaines d’applications. Ce qui caractérise le plus l’étude des
phénomènes des interactions fluides-structures, c’est son aspect interdisciplinaire. Afin
de pouvoir résoudre le problème en sa globalité, nous devons utiliser à la fois un
modèle géométrique régissant l’écoulement du fluide et un autre traduisant l’évolution
dans le temps et la réponse de la structure solide. Le véritable couplage des deux sousdomaines
prend naissance à travers l’interface fluide-structure. C’est par cette dernière
qu’auront lieu les échanges énergétiques entre les deux milieux mis en jeu.
On a vue aussi la modélisation géométrique en utilisant les différents modèles de
modélisation en DAO, comme le modèle de Bézier qui utilise les fonctions de base de
Bernstein ensuite le modèle B-spline défini avec les fonctions de base.
On a aussi récapitulé le modèle aux éléments finis classique et le nouveau modèle
d’analyse basé sur les NURBS intitulé (analyse isogéométrique) et application de ces
deux méthodes d’analyse sur le premier modèle (épaisseur de la conduite) et
deuxièmement sur le fluide.
De même, cette étude nous à permis d’élargir nos connaissance dans le domaine de la
CAO et le calcul des structures, ainsi que dans le domaine de la modélisation par
éléments finis iso-géométriques, et l’utilisation de l’outil informatique pour la
programmation sur le logiciel MATLAB.
Après une présentation des différentes procédures de résolution numérique des
problèmes d’interactions fluide-structure, on a entrepris l’étude d’un cas test qui
concerne le comportement d’une conduite. Pour cela, on a utilisé une approche
partitionnée totalement implicite fortement couplée. Les résultats numériques obtenus
par les deux méthodes sont concordance qu’avec l’accord des résultats
expérimentaux. Le test montre les potentialités de la simulation numérique en
engineering à la phase de conception.
D’après le résultat, on peut dire que la méthode d’analyse iso-géométrique élaborée
par le professeur Hughes, permet d’avoir des résultats avec exactitude en particulier
avec ces fonctions de bases NURBS, mais par contre elle prend un temps important,
du fait qu’il y a toute une analyse à faire pour chaque structure à étudier, et puis cette
étude est coûteuse car c’est de nouvelles notions qui sont en cours de recherche.
En fin ce travail a permis d’enrichir nos connaissances et de comprendre l’étendue du
problème posé, et de comprendre aussi les différentes étapes de l’analyse
isogéométrique et les éléments finis comme outil d’analyse.
Description
81 f. : ill. ; 30 cm. ( + CD-Rom)
Keywords
Ecoulement, Conduite déformable, Isogéométrique, Élément fini
Citation
Construction mécanique