Méthodes numériques de calculs couplés fluide/structure - Cas du fluide s'écoulant : introduction

Les phénomènes liés au couplage mécanique fluide/structure apparaissent, à des degrés divers d"importance, pour toute structure en contact avec un fluide. Ce type de couplage multiphysique se rencontre dans de nombreuses situations industrielles et l'influence qu'il peut avoir sur le comportement dynamique de systèmes mécaniques est souvent significative. La prise en compte des effets de couplage fluide/structure devient alors un enjeu de première importance dans le dimensionnement de structures, en particulier en raison d'exigences de sécurité associées à leur conception. Le développement continu de techniques de calcul numérique et l'augmentation constante des capacités de calcul des machines rendent possible la mise en œuvre de simulations numériques complexes, faisant intervenir des couplages divers. L'objet du présent article est de proposer une introduction aux méthodes numériques générales accessibles à l'ingénieur pour la simulation de problèmes de couplage fluide/structure. La variété des situations physiques et des problèmes posés par le couplage fluide/structure est telle qu'il est difficile d'établir un classement général des méthodes numériques. On utilise cependant dans cet exposé une distinction entre deux grandes classes de problèmes couplés, selon que le fluide est stagnant ou s'écoulant. Le cas du fluide stagnant est abordé dans le dossier [BM 5 200] (« Méthodes numériques de calculs couplés fluide/structure – Cas du fluide stagnant : introduction ») ; le présent dossier s'intéresse au cas du fluide s'écoulant et replace les techniques de calculs couplés dans le contexte de leur utilisation industrielle. Les références proposées dans le présent article sont disponibles dans la rubrique « Pour en savoir plus » associée au dossier [BM 5 200].