Equipe de recherche : Interaction Fluide Structures & Dynamiques des Machines
Responsable de l’équipe : Pr HADJOUI Abdelhamid
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Les objectifs scientifiques seront atteints par le développement de nouveaux sujets de recherche relevant du domaine de la dynamique des structures. Les études permettront de comprendre et de prédire le comportement des structures sous diverses sollicitations mécaniques, thermique et environnementales qui servira au dimensionnement de ces dernières. Les méthodes de recherche reposeront sur des études théoriques qui seront axées principalement sur : Les analyses vibratoires des structures statiques et dynamiques et installations pour différents matériaux (aciers, alliages d’aluminium et composites). La modélisation numérique des interactions fluide structure dans les conduites et les réservoirs. Le développement de programme de calcul et d’aide à la décision. Les méthodes de formation seront l’encadrement des mémoires de master et les thèses de doctorat avec la collaboration intersectorielle universitaire et université–industrie ainsi que l’organisation des Journées d’études et séminaires internes et la participation aux manifestations scientifiques nationales et internationales.
Les objectifs tracés sont dans leurs majorités en train d’être obtenus car la nature du travail que fait l’équipe est la détermination de l’influence de différents paramètres géométriques et physiques. Les difficultés rencontrées sont souvent dues aux choix des méthodes de résolution et nous sommes obligés d’utiliser plusieurs méthodes et de comparer les résultats. |
Les recherches concernant la dynamique des machines et l’interaction fluide-structures englobent les aspects formulation, développement des théories et dimensionnement des structures dans le cas des machines tournantes et dans le cas du transport des fluides.
Partie Interaction fluide structure: Etude de l’influence des paramètres physiques et géométriques de la structure couplée, comme la variation du diamètre de la conduite, son épaisseur, le rapport de l'épaisseur par rapport au diamètre de la conduite, le coefficient de poisson, la masse volumique du fluide, les conditions aux limites, etc…sur le comportement vibratoire (fréquences propres, réponses) de la structure couplée.
Nous aborderons la modélisation du couplage fluide structure par la méthode ALE (Arbitrary Lagrangian Eulerian) qui permet un compromis entre les formulations eulérienne et lagrangienne.
Dans ce travail nous nous concentrerons sur la simulation numérique des phénomènes d’interaction fluide-structure entre un fluide visqueux et incompressible et une structure en grands déplacements qui représentent des cas réels de l’industrie.
Partie Dynamique des Machines: Etude de l'influence des différents paramètres géométriques et mécaniques de l’arbre, du disque et des ailettes du rotor, de la nature des paliers ect...sur les paramètres vibratoires du système en traçant les diagrammes de Campbell qui nous permettent de déterminer les vitesses critiques du rotor. Une partie est consacrée à l’étude des rotors avec paliers hydrodynamiques non linéaires en présence de mouvements du support rigide.
Nous étudions aussi l’influence des fissures transversales. Une modélisation par éléments finis (version h et version h-p) d’un rotor comportant une fissure transversale ouverte est abordée. Le rotor se comporte comme un arbre asymétrique dû à la présence de la fissure qui donne une matrice de rigidité périodique, et par conséquent nous donne un système périodique linéaire de temps.
L'objectif final est d'élaborer un programme pour un dimensionnement optimal des structures.