Problèmes mathématiques de la mécanique
Aspects dynamiques du contact unilatéral entre un fluide et une structure
Comptes Rendus. Mathématique, Tome 348 (2010) no. 3-4, pp. 229-234.

La modélisation du contact unilatéral entre une structure et un fluide est un phénomème assez complexe à décrire car la surface mouillée de la structure est inconnue et par ailleurs, les mouvements de cette dernière peuvent être très variés. Un modèle qui tente de prendre en compte les différentes natures d'impacts possibles est discuté dans cette note. Pour cela, nous introduisons deux modèles approchés par une technique de pénalité-intégration correspondant à deux situations extrêmes où les taux de restitution d'énergie après impact seraient de 0 ou de 1, modèles dont nous étudions le caractère bien posés et présentons l'analyse asymptotique par rapport au coefficient de pénalisation.

The unilateral contact between a structure and a fluid is difficult to modelize for several reasons: first of all the wet surface of the structure is an unknown; secondly the coupling with the movements of the structure can be very complex and finally the interaction with the waves (even if the eigenfrequencies of the structure and the one of the fluids are very different) can be at the origin of very stiff solutions. This notes aims at giving a simple mathematical model based on two penalty-integration methods which enables one to reproduce the extreme cases where the energy release rate is 0 or 1. It is proved that this model is well posed and an asymptotic analysis versus the penalty parameter is carried out.

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DOI : 10.1016/j.crma.2010.01.029
Destuynder, Philippe 1 ; Fabre, Caroline 2

1 Chaire de Calcul Scientifique, Conservatoire National des Arts et Métiers, 292 rue Saint Martin, Paris 75003, France
2 Laboratoire de Mathématiques CNRS-UMR 8628, Université de Paris sud, bat. 425, 91400 Orsay, France
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Destuynder, Philippe; Fabre, Caroline. Aspects dynamiques du contact unilatéral entre un fluide et une structure. Comptes Rendus. Mathématique, Tome 348 (2010) no. 3-4, pp. 229-234. doi : 10.1016/j.crma.2010.01.029. http://www.numdam.org/articles/10.1016/j.crma.2010.01.029/

[1] Bamberger, A.; Schatzman, M. New results on the vibrating string with a continuous obstacle, SIAM J. Math. Anal., Volume 14 (1983) no. 3, pp. 560-595

[2] Destuynder, Ph.; Fabre, C. A modelling of slamming, springing and whipping for ships, CPAA, Volume 8 (2009) no. 1, pp. 209-235

[3] Th. Gazzola, A. Korobkin, Sime Malenica, Yves-Marie Scolan, Three-dimensional Wagner problem using variational inequalities, in: Proceedings of the 20th International Workshop on Water Waves and Floating Bodies, 2005

[4] Hermans, A.J.; Hsiao, G.C.; Timman, R. Water Waves and Ship Hydrodynamics, Delft University Press, The Netherlands, 1985

[5] Lions, J.L. Quelques méthodes de résolution des problèmes aux limites non linéaires, Dunod, Paris, 1969

[6] Paoli, L.; Schatzman, M. Penalty approximation for dynamical systems submitted to multiple non-smooth constraints, Multibody System Dynamics, Volume 8 (2002), pp. 347-366

[7] Schatzman, M. A class of nonlinear equations of second order time, Nonlinear Analysis, TMA, Volume 2 (1978), pp. 335-373

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