Analyse des vibrations induites d'une plaque dues à l'écoulement de fluide par élément finis

Abstract

Dans ce mémoire, on a étudie un problème d'interaction fluide-structure par la méthode des éléments finis. On a pris le cas des vibrations induites par détachements tourbillonnaire d'un écoulement d'air autour d'une plaque plane. L'écoulement est modélisé par les équations de Navier-Stokes en régime laminaire transitoire. Les vibrations de la structure sont modélisées par la méthode de Newmark. La méthode ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) a été utilisée pour modéliser le mouvement de l'interface solide-fluide. Un code de calcul en élément finis a été utilisé pour résoudre le problème. Premièrement, on a validé le modèle de l'écoulement en comparant nos résultats par rapport aux résultats expérimentaux d'écoulement autour d'un cylindre circulaire. Ensuite, on a étudie l'effet des forces transitoire induites par le fluide sur la dynamique de notre structure. Les résultats ainsi obtenus montrent clairement pour les différents temps choisis les déformations de la structure et son état de sollicitation sous l'effet des tourbillons d'air.