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Theses

Simulations couplées fluide-structure et étude expérimentale d’un hydrofoil composite sous écoulement hydrodynamique

Résumé : Les travaux de cette thèse s’inscrivent dans le cadre d’une collaboration CIFRE entre Naval Group, le Laboratoire d’Hydrodynamique, d’Energétique et d’Environnement Atmosphérique (LHEEA) de l’Ecole Centrale de Nantes et de l’Institut de Génie des Matériaux (GeM) de l’ICAM de Nantes, sur la problématique de développement d’hélices marines plus efficaces, plus discrètes, et plus respectueuses de l’environnement. Une des solutions passe par le développement de structures composites plus légères et plus flexibles, capables de se déformer passivement pour s’auto-adapter à l’écoulement incident grâce à leurs propriétés spécifiques de couplage flexion-torsion. En lien direct avec cette problématique, nous avons réalisé les travaux de thèse en deux temps. Nous avons dans un premier temps mis en place, montré la faisabilité et validé une méthode de couplage numérique fluidestructure implicite fort entre les codes commerciaux de CFD Starccm+ et de CSD Abaqus pour un cas d'application issu de résultats expérimentaux disponibles dans la littérature sur deux hydrofoils flexibles déformables. Puis dans un second temps nous avons développé, réalisé et testé, dans le tunnel hydrodynamique de l’Ecole Navale, un profil portant composite spécifiquement conçu pour s’approcher du comportement d’une hélice. L’étude expérimentale et numérique de cette configuration nous a permis i) d’éprouver l'utilisation en milieu académique et industriel de nouvelles méthodes expérimentales d'instrumentation d'une pièce composite par insertion directe de fibres optiques dans les plis de composite, et d'une méthode mixte numérique - expérimentale de calibration fine d'un modèle numérique structure ; ii) d’apporter un éclairage sur la physique de l'interaction fluidestructure se produisant sur une surface portante composite ; et iii) de préciser les limitations actuelles concernant la diffusion en milieu industriel de cette méthode de couplage numérique fluide-structure.
Document type :
Theses
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https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02390064
Contributor : Abes Star :  Contact
Submitted on : Monday, December 2, 2019 - 6:16:09 PM
Last modification on : Monday, December 16, 2019 - 11:38:45 AM
Document(s) archivé(s) le : Tuesday, March 3, 2020 - 6:31:35 PM

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  • HAL Id : tel-02390064, version 1

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Laëtitia Pernod. Simulations couplées fluide-structure et étude expérimentale d’un hydrofoil composite sous écoulement hydrodynamique. Matériaux. École centrale de Nantes, 2019. Français. ⟨NNT : 2019ECDN0008⟩. ⟨tel-02390064⟩

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