Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
Afin de répondre aux spécifications des marines et aux besoins des armateurs, les industriels de la filière navale doivent maîtriser les signatures acoustiques des navires. Le recours à la simulation numérique permet aux concepteurs de les prédire et de justifier ainsi des performances acoustiques des navires, dès la phase de conception. Ce retour d’expérience est consacré à « SiNuS », un projet de R&D collaborative financé par des industriels de la filière navale et l’IRT Jules Verne, dont le but est de développer des méthodes numériques avancées pour la vibro-acoustique des navires.
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The present experience feedback is related to the “SiNuS” project, jointly funded and operated by shipbuilders in the Nantes area and IRT Jules Verne. The project aims at developing advanced numerical tools to tackle the vibro-acoustic response of marine plateforms (e.g. cruise or navy ships) with more precise physical models and more efficient numerical procedures. The innovations have been successfully developed within a collaborative framework, involving experts from academia and industry.
Auteur(s)
-
Jean-François SIGRIST : Ingénieur-chercheur, journaliste scientifique - Expertise & communication scientifiques (eye-PI) – Tours, France
INTRODUCTION
Développer des méthodes de calcul toujours plus précises (intégrant une physique de plus en plus fine) et rapides (exploitant des ressources de calcul accessibles aux ingénieurs et aux concepteurs) est un besoin constant pour de nombreux industriels de la construction mécanique, en particulier de la filière navale, par exemple afin de répondre aux spécifications des marines et aux besoins des armateurs en matière de signature acoustique des navires.
Devant la complexité des techniques de calcul, des contraintes de leur utilisation et des coûts de développement de nouvelles méthodes, il s’avère parfois pertinent pour des acteurs industriels de réaliser leur R&D dans un contexte collaboratif, impliquant des équipes multidisciplinaires constituées de chercheurs académiques et d’ingénieurs de l’industrie.
L’exemple du projet « SiNuS », consacré au développement de méthodes numériques avancées pour l’industrie navale, donne un retour d’expérience de projet collaboratif, financé par deux industriels de la construction navale en région nantaise et l’IRT Jules Verne.
Domaine : innovation, recherche collaborative
Entreprises concernées : constructeurs (navires, automobiles, aéronefs, systèmes de production d’énergie), éditeurs de logiciels (calcul scientifique, simulation numérique, HPC), bureaux d’études (calculs vibro-acoustique, bruits et vibrations, etc.)
Technologies/méthodes impliquées : modélisation numérique, calculs scientifique, éléments finis
Secteurs : constructions mécaniques
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
numerical simulation | collaborative research | noise and vibration
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Contexte-enjeu-objectifs du projet
En anglais
3. Bilan et perspectives
3.1 Points positifs
L’expertise et les outils développés dans le cadre du projet SiNuS ont permis d’appréhender de façon générique la réalisation de simulations du comportement vibratoire de structures industrielles complexes (modèles numériques à l’échelle d’une structure entière), d’une part en prenant en compte certaines incertitudes de la modélisation numérique et, d’autre part, en couvrant une gamme de fréquences étendue, dont celle des « moyennes fréquences ».
Les résultats obtenus présentent un intérêt non seulement pour la filière navale, pour les raisons évoquées précédemment, mais ils permettent également de répondre à des problématiques similaires rencontrées dans d’autres domaines, en particulier :
-
transport (confort acoustique des cabines aéronefs, des habitacles automobiles) ;
-
bâtiment (confort acoustique des espaces de vie, des salles de spectacle) ;
-
énergie marine (impact acoustique et environnemental des plateformes de production d’énergie en mer).
Les méthodes numériques développées peuvent être exploités par différents acteurs du métier « calcul scientifique » des secteurs industriels concernés, grands groupes ou PME, au sein de centres de recherche ou de bureaux d’études. Les stratégies de calcul proposées peuvent aussi intéresser des éditeurs de codes de calcul et intégrateurs de solutions de simulation innovantes.
Le projet SiNuS développe trois thèmes : en premier lieu, la réduction de modèles (avec l’objectif de réduire les temps de calcul) qui intéresse quelque 10 000 à 100 000 chercheurs et ingénieurs à l’échelle internationale ; en second lieu, la vibro-acoustique aléatoire (qui permet d’adresser la problématique de l’impact environnemental des constructions mécaniques), sur les deux thèmes croisés, une communauté de 100 à 1 000 chercheurs et ingénieurs est concernée ; en ajoutant en troisième lieu la contrainte de non-intrusivité des algorithmes proposés (qui permet d’accélérer le transfert industriel des méthodes de calcul), l’équipe SiNuS se positionne sur un créneau original à l’échelle internationale (Figure 7).
Le...
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Bilan et perspectives
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BESNIER (F.) - Simulation numérique et conception des structures de grands navires. - Mécanique & Industries, 213-221, 7 (2006).
-
(2) - CHEVREUIL (M.), LEBLOND (C.), NOUY (A.), SIGRIST (J.-F.), ETTAMPANGO (Y.) - Model Reduction Method for the Computation of Low-Frequency Random Vibro-acoustic Response. - World Computational Conference in Mechanics, Barcelona (2014).
-
(3) - CHEVREUIL (M.), LEBLOND (C.), NOUY (A.), TAMPANGO (Y.), SIGRIST (J.-F.) - Une méthode de réduction de modèle basée sur l’échantillonnage pour le calcul d’une réponse vibro-acoustique aléatoire en basse fréquence. - 12e Colloque national en calcul des structures, Giens (2015).
-
(4) - CHEVREUIL (M.), TAMPANGO (Y.), LEBLOND (C.), NOUY (A.), SIGRIST (J.-F.) - Sampling-Based Model Reduction Method for the Computation of Low-Frequency Random Vibro-Acoustic Response. - International Conference on Uncertainty Quantification in Computational Sciences and Engineering, Crete Island (2015).
-
(5) - TAMPANGO (Y.), CHEVREUIL (M.), LEBLOND (C.), NOUY (A.),...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Calculs couplés fluide-structure – Méthodes en vibro-acoustique de structures immergées .
-
...
NORMES
-
Acoustique sous-marine – Grandeurs et modes de description et de mesurage de l’acoustique sous-marine des navires – Partie 1 : exigences pour les mesurages en eau profonde utilisées pour des besoins de comparaison. - ISO 17208-1:2016 - (2016)
-
Acoustique sous-marine – Grandeurs et modes de description et de mesurage de l’acoustique sous-marine des navires – Partie 2 : Détermination des niveaux de source à partir des mesures par grands fonds. - ISO 17208-2:2019 - (2019)
ANNEXES
Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs (liste non exhaustive)
ANSYS Inc. – https://www.ansys.com
Chantiers de l’Atlantique – https://chantiers-atlantique.com
Code_Aster – https://www.code-aster.org
Naval Group – https://www.naval-group.com
Laboratoires – Bureaux d’études – Écoles – Centres de recherche (liste non exhaustive)ADDL – https://www.addl.fr
GéM/Institut de recherche en génie civil et mécanique – https://gem.ec-nantes.fr
IRT Jules VERNE – https://www.irt-jules-verne.fr
Principia – http://www.principia-group.com
HAUT DE PAGE
Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering
http://www.elsevier.com/locate/cma
Finite Element in Analysis and Design
http://www.elsevier.com/locate/finel
International Journal of Numerical Methods in Engineering
http://www3.interscience.wiley.com/journal/1430/home
Journal of Fluids and Structures
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