Simulation numérique de forces de succion lors d'impacts hydrodynamiques par une méthode de couplage Euler Lagrange

International audienceLors d’un amerrissage d’avion, la structure est fortement sollicitée et les chargements subis peuvent mener à sa rupture, partielle ou totale. Les structures sont donc dimensionnées afin de minimiser ces risques et celui de blessures des occupants. Les progrès récents des capacités de calcul ont conduit à une utilisation accrue des simulations numériques dans le processus de certification des avions. De nouveaux défis liés à ces pratiques sont alors apparus. Par exemple, la modélisation des forces de succion qui apparaissent à l’arrière de l’avion lors d’un amerrissage, où le premier contact avec l’eau se produit. Ce phénomène est dû à la vitesse horizontale élevée de la structure au moment de l’impact et à la courbure longitudinale du fuselage. Les forces de succion peuvent affecter la cinématique globale de l’avion pendant l’amerrissage. Dans cet article, il est question d’évaluer les capacités d’une méthode numérique à modéliser des forces de succion. L’objectif à plus long termes est d’améliorer les simulations numériques d’impacts hydrodynamiques se déroulant dans des conditions représentatives d’un amerrissage d’avion. Pour ce faire, le cas simple de l’entrée-sortie d’eau d’un dièdre est considéré. Le modèle numérique repose sur une formulation Eulérienne pour le fluide et une formulation Lagrangienne pour la structure. La méthode utilisée pour gérer l’interaction fluide-structure est basée sur une interface de contact immergée avec des forces de pénalité. Cette étude se concentre sur la modélisation des forces d’impact et de succion. Les résultats montrent une capacité satisfaisante de cette méthode numérique à modéliser une force hydrodynamique négative (succion)