Interactions fluide-structure - Calcul des effets d'explosions sous-marines sur équipements embarqués

Dans cet article compagnon de l’article [BM 5 206], on s’intéresse à la modélisation du comportement d’équipements embarqués à bord de navires pouvant être assujettis à des ondes de pression. Cette problématique intéresse en particulier la construction navale militaire lorsqu’il s’agit de démontrer la tenue des équipements de navires aux effets d’une explosion sous-marine distante.

Cette problématique met en jeu des phénomènes de couplage complexes, d’une part entre le fluide environnant la coque du navire et, d’autre part entre la coque elle-même et l’équipement qui lui est attaché. Il est possible de simuler la réponse de l’équipement en se fondant sur des modèles numériques élaborés, dont la construction et l’exploitation peuvent s’avérer coûteuses en temps de modélisation et de calcul. Cet article expose les principes et la validation d’une méthode de calcul originale, permettant de restituer la réponse de l’équipement en représentant la physique en jeu de façon précise, tout en ayant recours à des ressources de calcul accessibles à des ingénieurs de bureaux d’études experts de ces sujets. L’exposé s’intéresse aussi bien aux aspects théoriques que pratiques de la méthode, laquelle est, dans son principe, générale et peut concerner, moyennant certaines adaptations, des situations rencontrées en génie mécanique, dans le secteur du spatial, du génie civil, des transports, etc., par exemple pour la tenue de structures à des chocs pyrotechniques ou de manutention, ainsi qu’aux effets de séismes ou d’explosions aériennes.

Le lecteur trouvera ces références dans la rubrique « Pour en savoir plus » associée à ce dossier. Une bibliographie supplémentaire et des liens vers des sites internet lui proposent des ressources utiles afin d’approfondir ses connaissances sur le sujet.

Le lecteur trouvera également en fin d'article un tableau des notations utilisés.