PRINCIPES DE BASE DES INTERACTIONS FLUIDES-SOLIDES

PRÉSENTATION:
Les interactions fluide-structure interviennent lorsque que les mouvements des fluides et des solides sont couplés. Le but de ce cours est de vous donner les outils fondamentaux pour être capable de comprendre, prédire et prévenir ces interactions.

A PROPOS DE CE COURS

Qu'est-ce que les interactions fluide-structures ? Ce sont tous les phénomènes dans lesquels les mouvements des fluides ou des solides sont couplés d'une façon ou d'une autre. Cela arrive tout le temps, autour de vous quand une feuille d'arbre bouge, en vous à chaque battement de cœur, au-dessus de vous quand les ailes d'un avion vibrent, et sous la mer, bien sûr.

L'idée de ce MOOC est de vous donner les outils fondamentaux pour être capable de prédire et parfois prévenir ce que l'on appelle le flottement, le galop, le ballotement, les VIV, la masse ajoutée, et bien d'autres choses.

Nous allons aborder tous les domaines d'application possibles: génie civil, aéronautique, nucléaire, offshore, biomécanique et même l'agroalimentaire !

C'est pourquoi nous avons appelé ce cours "les fondamentaux des interactions fluide-structure". Il y a tellement de phénomènes et de modèles qu'il faut vraiment que nous travaillions ensembles sur les mécanismes fondamentaux.

Si vous voulez savoir comment les interactions fluide-structure fonctionnent et être capable d'utiliser cette connaissance, rejoignez-nous dans ce cours !

PLAN DU COURS

ANALYSE DIMENSIONNELLE EN INTERACTION FLUIDE-STRUCTURE
La variété des couplages
L'analyse dimensionnelle comme outil de classification
Les nombres adimensionnels en interaction fluide-structure
Les équations adimensionnelles
COUPLAGE AVEC UN FLUIDE AU REPOS
Les basses vitesses réduites
Petits mouvements
La raideur ajoutée
L'absence d'effets visqueux
La masse ajoutée
UN SOLIDE AVEC UN FLUIDE, CAS GENERAL
Cas très visqueux
L'amortissement ajouté
Les effets combinés de la viscosité
L'effet mémoire
Le ballotement
Couplage entre ballotement et vibration
LE COUPLAGE AVEC UN ECOULEMENT RAPIDE
Les grandes vitesses réduites
Le flambage sous écoulement
L'instabilité par couplage de mode des ailes
LE COUPLAGE AVEC UN ECOULEMENT LENT
Les vitesses réduites intermédiaires
Le flottement d'un seul mode
Le flottement de décrochage
Le galop des corps non-profilés
LE COUPLAGE AVEC UN ECOULEMENT QUELCONQUE
Le tuyau sous écoulement comme système modèle
L'amortissement de Coriolis
La solution générale
Modèles à un et à deux modes
Les vibrations induites par vortex (VIV)
L'accrochage en tant qu'instabilité par couplage de modes
LECTURES

Païdoussis, M. P., Price, S. J., & de Langre, E. (2011). Fluid-structure interactions: Cross-flow-induced instabilities Cambridge University Press : LIEN https://www.cambridge.org/fr/academic/subjects/engineering/thermal-flui…
En Français : Fluides et solides. Editions Ecole Polytechnique. LIEN : https://www.editions.polytechnique.fr/?afficherfiche=38