ANALYSE NUMERIQUE ET EXPERIMENTALE DE LA STRUCTURE D’UN CATAMARAN DE COMPETITION : LE DECISION 35

1. 5.87 E-2 m 2.96 E-3 1.79 E-3 1.31 E-3 0 0 0 m 6.29 E-8 -6.41 E-3 -4.79 E-3 LMAF – Laboratoire de mécanique appliquée et analyse de fiabilité ANALYSE NUMERIQUE ET EXPERIMENTALE DE LA STRUCTURE D’UN CATAMARAN DE COMPETITION :LE DECISION 35 • Objectifs • Modélisation par éléments finis de la structure de la plate-forme • Caractérisation des différents matériaux constitutifs de la plate-forme par identification mixte numérique-expérimentale • Mesures expérimentales en conditions réelles de navigation d’une série d’efforts quasi statiques appliqués sur la plate-forme • Définition d’un ensemble de conditions aux limites à partir des mesures et du cahier des charges • Obtention de l’ensemble des efforts internes à la structure par résolution du modèle numérique Modélisation par éléments finis Logiciel utilisé : I-DEAS 9 Éléments finis : 84’297 éléments de coque triangulaires quadratiques ; 5 éléments de poutre du type "rod" Degrés de liberté : 1’009’254 Mesures des efforts Les mesures ont été effectuées à l’aide de capteurs à jauges extensométriques, fixés aux points d’attache sur la plate-forme de l’étai, de l’écoute de grand-voile ainsi que du hauban et de l’écoute de voile d’avant actifs sur les bords bâbord amures. Résultats de l’une des prises de mesures in situ ( conditions de navigation pendant la 7ième minute : bord de près bâbord amures ; vitesse du voilier : 12.4 [nds] ; angle du vent réel : 43° ; vitesse du vent réel : 12 [nds] ) Caractérisation des matériaux La structure de la plate-forme est composée de plus de 40 matériaux composites différents paratagés entre des sandwiches nid d’abeille-carbone-époxy et des monolithiques carbone - époxy. La méthode d’identification mixte numérique-expérimentale employée est non destructive. Elle consiste à mesurer expérimentalement les modes et les fréquences propres d’une plaque test et à les confronter à ceux d’un modèle numérique de la plaque. Par minimisation de l’erreur entre les deux résultats, on peut trouver les paramètres constitutifs du matériau, soit : E1, E2, G12, G13, G23 et ν12. Modes expérimentaux du bordé nominal de coque Modélisation par éléments finis de la plate-forme du voilier Résultats Amplitude des déplacements Déformations selon le critère de Von Mises Déformations longitudinal-longitudinal : Déformations transversal-transversal : flexion des coques flexion des poutres