Numéro : 2816 - Année : 2025
Investigation des modes propres d'une hélice marine
Mahrez AIT-MOHAMMED, Alexandre BACCOUCHE - DGA TH – Division Essais et Simulations – Val de Reuil (France)
L’analyse modale des structures constitue une étape fondamentale lorsqu’il s’agit d’évaluer le comportement dynamique d’un système mécanique. Cependant l’estimation des fréquences propres d’une structure en rotation immergée dans un fluide visqueux et dense représente un défi important en raison des effets inertiels induits par le fluide englobant la structure. Un couplage structurel-acoustique est employé pour évaluer la réponse dynamique libre d’une hélice marine. La méthode appliquée repose sur l’interaction fluide-structure (IFS) mise en œuvre à l’aide des solveurs Abaqus et Actran dans lesquels le fluide est modélisé comme un domaine acoustique.
Les résultats des simulations montrent une réduction des fréquences propres en eau par rapport à celles en air en raison de la masse ajoutée étroitement liée à l'effet inertiel induit par le fluide. Les réductions des fréquences prédites par Abaqus sont d’environ 56 % pour les premiers modes de flexion, 32 % pour les deuxièmes modes de flexion, et 38 % pour les modes de torsion. Une réduction similaire des fréquences a été obtenue avec le solveur Actran. Il a été conclu que les fréquences propres de l’hélice diminuent en eau pour des conditions aux limites identiques et que la masse ajoutée est quantifiée à l’aide d’un ratio de réduction de fréquence et de la masse de l’hélice.
Ce mémoire est écrit en anglais
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