4. Résultats de la modélisation A#

4.1. Valeurs testées#

Les comparaisons portent sur les fréquences en eau au repos des 12 premiers modes du système.

Numéros des modes

CALC_FLUI_STRU ( \(H=\mathrm{9cm}\) )

CALC_MATR_AJOU ( \(H=\mathrm{10cm}\) )

écart

1 et 2

5,30 Hz

5,65 Hz

6,2 %

3 et 4

6,12 Hz

6,48 Hz

5,5 %

5 et 6

8,69 Hz

9,34 Hz

6,9 %

7 et 8

21,96 Hz

20,82 Hz

–5,5 %

9 et 10

29,34 Hz

28,22 Hz

–3,9 %

11 et 12

33,75 Hz

31,48 Hz

–7,2 %

On donne, pour information, les valeurs des fréquences de ces modes en air:

Numéros des modes

Coque en mouvement

Ordre de coque

Ordre de poutre

Fréquence

1 et 2

externe

3

1

25,15 Hz

3 et 4

interne

3

1

26,12 Hz

5 et 6

externe

4

1

31,91 Hz

7 et 8

interne

2

1

36,85 Hz

9 et 10

interne

4

1

37,42 Hz

11 et 12

externe

2

1

39,49 Hz

4.2. Remarques#

Les résultats sont conformes à ce que l’on pouvait attendre. On observe en effet:

  • une erreur systématique de l’ordre de 5%, du fait de la non prise en compte des épaisseurs de coque pour la définition du domaine fluide dans le calcul de référence ;

  • un écart résiduel dû aux différences de modélisation et de résolution entre les deux opérateurs CALC_MATR_AJOU et CALC_FLUI_STRU.

Les modes 1 à 6 sont des modes pour lesquels la structure est fortement couplée avec le fluide. En pratique, ces modes correspondent à des mouvements des coques interne et externe globalement en opposition de phase. Pour ces modes, les termes de masse ajoutée sont théoriquement proportionnels à \(\frac{{\rho}_{f}\pi {R}^{3}}{H}\) , où \(R\) désigne le rayon moyen et \(H\) l’épaisseur de l’espace annulaire.

Pour ces six premiers modes, les résultats fournis par CALC_FLUI_STRU conduisent à des fréquences propres plus basses que celles calculées par CALC_MATR_AJOU. En effet, \(H\) étant plus faible, les termes de masse ajoutée sont plus grands.

Les modes 7 à 12 sont des modes pour lesquels la structure est faiblement couplée avec le fluide. En pratique, ces modes correspondent à des mouvements des coques interne et externe quasiment en phase. Ainsi, les termes de masse ajoutée sont théoriquement proportionnels à la masse d’eau entraînée, c’est-à-dire à \({\rho}_{f}\pi RH\) .

Dans ce cas, il est normal que les résultats fournis par CALC_FLUI_STRU conduisent à des fréquences propres plus élevées que celles calculées par CALC_MATR_AJOU. En effet, \(H\) étant plus faible, les termes de masse ajoutée sont plus petits.