Méthodes numériques de calculs couplés fluide/structure - Méthode d'homogénéisation pour l'analyse vibratoire de faisceaux tubulaires

Abstract

Cet article presente les aspects theorique, numerique et pratique d’une methode de calcul pour la description du comportement vibratoire de faisceaux tubulaires avec interaction fluide/structure (IFS). Il s’agit en particulier de rendre compte des effets inertiels caracteristiques de l’IFS dans la gamme des « basses frequences ». La methode proposee repose sur une description globale de la dynamique du faisceau ; elle est fondee sur un modele equivalent de l’interaction entre les tubes et le fluide, deduit a partir d’une analyse locale de la vibration du tube confine dans le faisceau. Cette methode d’homogeneisation peut etre mise en œuvre avec tout code de calcul elements finis proposant les operateurs « standards » de l’interaction fluide/structure (operateurs d’energie cinetique et potentielle fluide et structure ; operateurs de couplage fluide/structure). Deux exemples de validation pour des problemes elementaires sont proposes dans l’article sous forme d’une comparaison entre les approches « couplee » et « homogeneisee » ; un exemple d’application conclut l’expose et permet d’illustrer le caractere general de la methode.