Étude de résistance des matériaux et hydrodynamique de base.(simulation à l'appuis)

[invite76e3b313]

Bonjour,

Suite à mon post précédent quelques données de base ont été établie pour l'étude de la résistance de ma structure
de flotteur à une vague x arrivant à une vitesse y.

Mon but aujourd'hui est de faire la lumière sur quelques principe hydrodynamique très élémentaire, pour les ''nuls'' comment moi. J'utiliserai un logiciel ( Solidworks ) pour faire plusieurs simulations et je transmettrai les résultats. Je ne suis pas un spécialiste de ce module de simulation..mais bon...Je consulterai au besoin un de mes amis.

Le flotteur en question est uniquement à déplacement et est propulsé à moteur. Je ne tiendrai pas compte du vent pour l'instant.

J'aurai besoin de trois données dans mes calculs. ( principalement )

- La vitesse de mon flotteur dans l'eau et ca rugosité.
- La force ( ou pression ) exercé sur la coque à cette vitesse.
- Les limites théorique de mon matériaux dans sa structure X.

J'ai la vitesse ! 10 noeuds ou 5.5 mètres par seconde. Rugosité : 100 micromètres

J'ai la résistance de mon matériaux ! Soit environ 300 Mpa . On parle de la moyenne entre un acier allié et un acier non-allié. Pour l'instant nous resterons dans la limite élastique. Car au niveau torsion et compression les forces acceptables sont plus grande et la simulation s'orientera en fonction de la limite élastique.

Donc il me reste à établir la pression appliqué à mon matériaux. Si vous permettez en trouvant cette force je me permettrai un petit parcours pour en comprendre le fonctionnement.

Voici une image de simulation très simple d'un cube encaissant un débit de 5.5 m/s d'eau de mer en plein figure. Il est indique que la pression subis sur cette surface est d'environ 120 000 Pa. Si je comprend bien le cube est totalement immergé...Bref il n'y à pas beaucoup de différence de toute façon. ( au niveau simulation )

Pièce jointe 158376

Ma question est la suivante : ( question préliminaire ) Est-ce qu'on peut dire qu'un cube qui subi un débit de 5.5 m/s est exactement la même chose qu'un cube se déplaçant à 5.5m/s dans une eau stagnante.

Je sais que ma méthode est quelques peut non-scientifique pour l'instant. Cela sera réglé plus tard. Pour l'instant j'aimerais bien comparer ce résultat de simulation avec la théorie.

Merci à tous.

N.B. Plus tard je pourrai fournir la forme de mon flotteur ( style catamaran ) et d'autre données essentielles.


-----

[invite76e3b313]

Et bien, personne n'a d'idée pour l'instant de la pression que subi la surface d'un cube de 1 mètre allant à 5.5 m/sec. dans l'eau !?

Dommage j'aurais vraiment aimer avoir une idée.

Bref, j'ai fini la structure basic des flotteurs et du pont. Le but étant de récupérer de l'acier qu'on enverrait à la casse pour en souder une structure. Voici une photo :



Je vais évaluer la pression maxi que pourrait supporter cette structure... de front. On dirait que 10 tonnes par mètres carré est trop pour elle.

Simulation des fluide (déjà mentionné) = 10 tonnes par mètre carré. En espérant qu'on est proche de la pratique.

Si je trouve un début de réponse je re-posterai pour conclure. Merci.

[invite76e3b313]

Vue que je n'aime pas trop laisser un topic en plan voici les derniers développements :

La force de trainé pourrait être une bonne approche. La '' Fx '' serait le F dans P= F / S

Donc,: Fx = (cx*d*v²*S)/2 = force de trainé en newton
P = pression en N/m² ( 1 Pa = 1 N/m²)
d = masse volumique du fluide = 1000 kg/m.cube
v = la vitesse de déplacement du fluide en m/s = 5.5
S= la surface en mètre carré = 1.2
Cx = .3 ( en étant très conservateur ) .. ( trouvé sur le net )
q = pression dynamique = 15 125 ( pas nécessaire mais bon..)

Les deux seuls questions qui reste est de savoir si le résultat de mon logiciel de simulation peuvent être pris tel quel en RDM. Je crois que non car il prend en compte la pression atmosphérique ce qui revient à dire que mon cube devrais supporter 10t par m2 !! La pression atmosphérique s'annule si je comprend bien . Donc, en RDM ce n'est pas approprié.

(nul besoin de mention que Solidworks offre un résultat parfait. Seul mes paramètres et mon interprétation des résultats peuvent être questionné )

La deuxième est de savoir si la force de trainé, comme calcul simple, apporte une pression sur flotteur plus grande que certain calcul hydrodynamique complexe prenant en compte la rugosité de la coque, la vague ( Cx, Wx ), etc..

Pour ne pas complexifier la discutions deux topics plus simple avec leurs questions respectives seront créer. J'apporterai ici, la solution final, uniquement.