Interaction fluide-structure : application aux explosions sous-marines en champ proche

En construction navale militaire, les navires sont concus pour resister a des menaces conventionnelles comme les mines ou les torpilles. Ces conceptions s’appuient sur des calculs aux explosions sous-marines lointaines qui sont bien maitrisees aujourd’hui. Depuis la Seconde Guerre Mondiale, cette thematique a en effet beneficie d’importants travaux de recherche. Ceux-ci ont abouti a des methodes numeriques robustes qui permettent de simuler l’essentiel des phenomenes caracterisant ces evenements. Ces methodes, utilisees en ingenierie, s’appuient cependant sur des hypotheses restrictives qui limitent leur champ d’application. Elles sont discriminantes si l’on souhaite simuler les explosions sous-marines en champ proche, caracterisees par des phenomenes fortement non-lineaires. Dans ce cadre, on adapte la methode elements finis Euler-Lagrange Multi-Materiaux avec Couplage Euler-lagrange, pour simuler ces problemes. Les evolutions presentees dans la these s’articulent autour de deux points. (1) La methode est developpee en deux dimensions pour resoudre les problemes 2D axisymetriques avec une rapidite et une precision accrues par rapport aux simulations 3D. (2) La projection des resultats 2D sur des grilles de calculs differentes 2D ou 3D est implementee. Cette technique de projection permet de resoudre le probleme complet par des phases successives dont la physique se situe sur des echelles de temps et d’espace tres differentes, et qui necessitent des maillages adaptes. Les developpements effectues sont finalement integres dans le code de calcul LS-DYNA version 5.1.1, et valides pour les differentes phases du probleme a partir de resultats theoriques et experimentaux.