Modélisation et simulation numérique des vibrations induites par écoulements autour d’obstacles cylindriques

Abstract

L’objectif de ce travail est la prédiction numérique du comportement vibratoire d’un cylindre à section circulaire sous l’effet d’un écoulement laminaire, instationnaire et bidimensionnel d’un fluide Newtonien et incompressible. Pour la résolution du problème couplé d’interaction fluide-structure nous avons utilisé une procédure de couplage dans un seul sens (one way coupling). Pour la simulation du comportement du domaine fluide, nous avons utilisé le code commercial FLUENT. La détermination de la composante principale de l’effort de portance a été obtenue grâce aux transformées de Fourier rapide (Fast Fourier Transformation FFT). Finalement pour la résolution des équations différentielles gouvernant le domaine solide, nous avons utilisé le logiciel de calcul symbolique Maxima. La procédure numérique utilisée, nous a donné la possibilité de prédire numérique les vibrations d’un cylindres dans un écoulement de fluide et par conséquent, nous avons pu déduire les vitesses critiques correspondants à l’apparition d’un mode vibratoire catastrophique pouvant induire la destruction du système étudié