analyse numerique et experimentale de la structure d’un catamaran de competition : le decision 35
DESCRIPTION
5.87 E-2 m. 2.96 E-3. 1.79 E-3. 1.31 E-3. 0. 0. 0 m. 6.29 E-8. -6.41 E-3. -4.79 E-3. LMAF – Laboratoire de mécanique appliquée et analyse de fiabilité. ANALYSE NUMERIQUE ET EXPERIMENTALE DE LA STRUCTURE D’UN CATAMARAN DE COMPETITION : LE DECISION 35. Objectifs - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
5.87 E-2 m
0 m
2.96 E-3
6.29 E-8
1.79 E-3
-6.41 E-3
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1.31 E-3
-4.79 E-3
Modélisation par éléments finis
Logiciel utilisé : I-DEAS 9Éléments finis : 84’297 éléments de coque
triangulaires quadratiques ; 5 éléments de poutre du type "rod"
Degrés de liberté : 1’009’254
Mesures des efforts
Les mesures ont été effectuées à l’aide de capteurs à jauges extensométriques, fixés aux points d’attache sur la plate-forme de l’étai, de l’écoute de grand-voile ainsi que du hauban et de l’écoute de voile d’avant actifs sur les bords bâbord amures.
Résultats de l’une des prises de mesures in situ
( conditions de navigation pendant la 7ième minute :bord de près bâbord amures ; vitesse du voilier :
12.4 [nds] ; angle du vent réel : 43° ; vitesse du vent réel : 12 [nds] )
ANALYSE NUMERIQUE ET EXPERIMENTALE DE LA STRUCTURE D’UN CATAMARAN DE COMPETITION :
LE DECISION 35
LMAF – Laboratoire de mécanique appliquée et analyse de fiabilité
Objectifs
• Modélisation par éléments finis de la structure de la plate-forme
• Caractérisation des différents matériaux constitutifs de la plate-forme par identification mixte numérique-expérimentale• Mesures expérimentales en conditions réelles de navigation d’une série d’efforts quasi statiques appliqués sur la plate-forme• Définition d’un ensemble de conditions aux limites à partir des mesures et du cahier des charges• Obtention de l’ensemble des efforts internes à la structure par résolution du modèle numérique
Caractérisation des matériaux
La structure de la plate-forme est composée de plus de 40 matériaux composites différents paratagés entre des sandwiches nid d’abeille-carbone-époxy et des monolithiques carbone - époxy.
La méthode d’identification mixte numérique-expérimentale employée est non destructive. Elle consiste à mesurer expérimentalement les modes et les fréquences propres d’une plaque test et à les confronter à ceux d’un modèle numérique de la plaque. Par minimisation de l’erreur entre les deux résultats, on peut trouver les paramètres constitutifs du matériau, soit : E1, E2, G12, G13, G23 et ν12.
Modes expérimentaux du bordé nominal de coque
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15 20
temps [min]
forc
e [k
N]
étai
hauban
écoute de solent
écoute de grand-voile
Amplitude des déplacements Déformations selon le critère de Von Mises Déformations longitudinal-longitudinal : Déformations transversal-transversal : flexion des coques flexion des poutres
Résultats
Modélisation par éléments finis de la plate-forme du voilier