Couplage aéro-thermo-mécanique pour la prédiction de la déformation d'une plaque soumise à une flamme

• Main Author: Baqué, Bénédicte
• Language: FRE
• Published: Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris 2012
• Subjects: [SPI:OTHER] Engineering Sciences/Other; Couplage fluide-structure; Aéro-thermique; Thermo-mécanique; Algorithme de couplage partitionné; Couplage à 3 codes; Interaction flamme-paroi
• Online Access: http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00718738; http://pastel.archives-ouvertes.fr/docs/00/71/87/38/PDF/2012ENMP0013.pdf

Cette thèse consiste à mettre en place un couplage externe aéro-thermo-mécanique, sur la base d'un schéma partitionné, entre les codes de recherche CEDRE (mécanique des fluides, volumes finis) et Z-set (modules indépendants pour la mécanique des structures et la thermique du solide, éléments finis). Les résultats numériques sont confrontés à ceux de l'expérience (une campagne de mesures a été menée dans le cadre de cette étude), dans le cas d'un problème complexe lié au domaine de l'aérospatial : l'interaction flamme-paroi. Ce phénomène est piloté par la thermique, à travers le flux de chaleur pariétal généré par la flamme. A cause de la disparité des temps caractéristiques thermiques entre les milieux fluide et solide, la partie aéro-thermique du couplage est traitée de façon simplifiée, en considérant le fluide comme une suite d'états stationnaires. L'échauffement de la plaque métallique provoque sa déformation (la loi de comportement mécanique du matériau est de type élasto-visco-plastique). Le déplacement de l'interface fluide-structure est propagé sur le maillage fluide. En se basant sur les similitudes entre jets non réactifs et réactifs (de type flamme) dans le cas de l'impact, des calculs couplés sont menés dans des configurations 2D et 3D de l'impact d'un jet chaud non réactif.