Analyse dynamique d'une structure industrielle avec prise en compte du couplage fluide/structure

摘要

Le present article propose une etude du comportement dynamique d'une structure representative d'un reacteur nucleaire, soumis a une sollicitation de type choc, avec prise en compte des effets d'interaction fluide/structure. L'etude se place dans le contexte general de l'analyse vibratoire de systemes lineaires, pour lesquels les methodes d'analyse sont bien formalisees. L'utilisation de ces methodes dans le contexte de problemes couples fluide/structure est etudiee dans cet article. Du point de vue methodologique, une formalisation de la prise en compte des notions d'energie de deformation et de masses modales elasto-acoustiques est prise en compte. Du point de vue industriel, les effets de couplage elasto-acoustique sont evalues et leur influence sur la reponse au choc du systeme etudie sont mis en evidence. L'analyse dynamique du systeme est realisee en mettant en oeuvre une approche temporelle, spectrale et statique. Les resultats de calcul pour differents cas d'etude et differentes methodes sont presentes, analyses et compares: la methode de calcul la plus appropriee au probleme pose est la methode spectrale avec recombinaison quadratique. Du point de vue numerique, la methode de discretisation utilisee repose sur une approche elements-finis exploitant le caractere axi-symetrique du probleme avec une representation des inconnues du probleme en serie de Fourier. La modelisation du probleme couple est realisee en formulation symetrique ecrite en pression/deplacement apres elimination des degres de liberte en potentiel des deplacements fluide. Le code elements-finis mis en oeuvre dans MATLAB pour cette etude specifique permet de disposer d'un cas de reference pour la validation du developpement de la formulation (u, p,φ) dans le code de calcul generaliste Ansys.