Modélisation de structures immergées dans un fluide acoustique en utilisant XFEM

La réduction du bruit dans le domaine du transport prend une place de plus en plus importante lors de la phase de conception. Si une étude d'incertitude, d'optimisation ou de fiabilité doit être réalisée, plusieurs configurations de structures dans la cavité acoustique doivent être étudiées. La méthode des éléments finis permet de faire les calculs, mais les maillages doivent être refaits pour chaque configuration. L'idée de cette étude est d'utiliser XFEM pour immerger les structures dans le maillage fluide, puis d'enrichir le champ de pression du fluide acoustique par une fonction de Heaviside. Les structures sont supposées assez fines pour être modélisées comme des coques. L'intérêt est alors de pouvoir utiliser le même maillage fluide pour toutes les configurations de structures dans la cavité.


Deux structures minces immergées dans un fluide acoustique

Maillage fluide incompatible avec les maillages des structures

Éléments fluides enrichis par la fonction de Heaviside

Champ de pression à une excitation harmonique donnée sur une structure

Réponse de fonction en fréquence de la cavité acoustique

Référence :

A. Legay, An extended finite element method approach for structural-acoustic problems involving immersed structures at arbitrary positions, International Journal for Numerical Methods in Engineering, in press, 2012. doi



Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés - LMSSC