École Nationale Supérieure de
Techniques Avancées

Résumé

Dans l’entreprise STX France, le groupe calcul utilise le logiciel d’éléments finis Ansys pour modéliser le comportement de la structure métallique du navire en réponse aux chargements qu’il est susceptible de rencontrer. Le travail est divisé en zones, afin que chacun puisse effectuer des modifications identifiables sur sa copie du modèle, et intégrable à l’ensemble par la procédure du regroupement. Le maillage d’ensemble étant assez grossier, les détails géométriques importants comme les portes ou les découpures sont analysées par la méthode du submodeling : un modèle de la zone étudiée est maillé finement et chargé avec les déplacements calculés dans le modèle d’ensemble. L’objet de l’étude est de déterminer les possibilités de flexibiliser le regroupement des modèles, et d’intégrer dans le modèle d’ensemble les résultats du submodeling afin d’obtenir un modèle le plus juste et le plus à jour possible. Pour cela, des tests comparatifs entre différentes solutions ont été réalisées. La méthode des superéléments est étudiée à cette fin. Elle consiste à générer à partir d’un sous-ensemble de la structure un macro-élément décrit dans le modèle d’ensemble comme un élément simple de type spécifique, mais dont le comportement détaillé peut être calculé dans un second temps. Cette méthode est relativement complexe car elle comprend plusieurs étapes qui font intervenir de nombreux fichiers, mais permet de diminuer le temps de calcul et d’intégrer des modèles élaborés dans le modèle d’ensemble. Les liaisons entre maillages non conformes, c’est-à-dire des maillages ne présentant pas le même nombre de nœuds à l’interface, sont chez STX habituellement réalisées par des équations de contraintes (CE), établissant des relations linéaires entre les nœuds intermédiaires et les nœuds communs aux deux maillages voisins. Cette méthode n’étant pas applicable dans le cas des superéléments, la technique des MPC (multipoint constraints) a été testée et les résultats comparés à ceux obtenus avec les CE sur un modèle de navire réel. Ces recherches ont permis de réaliser l’intégration complète d’un modèle fin de cofferdam en superélément dans un navire, et d’obtenir des résultats satisfaisants dans un cas de chargement simplifié. La problématique d’intégration des modifications réalisées en parallèle a quant à elle été abordée en se basant sur la procédure de regroupement existante. Cette procédure a été repensée dans un objectif de flexibilisation des frontières et d’automatisation. La procédure développée a été testée avec succès sur des cas simples.