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Apports et limites des simulations de trajectoires CETMEF Yann HOLLOCOU Lam SON HA Alain POURPLANCHE CNAM François Yves VILLEMIN.

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1 Apports et limites des simulations de trajectoires CETMEF Yann HOLLOCOU Lam SON HA Alain POURPLANCHE CNAM François Yves VILLEMIN

2 2 Simulations en 1980 Jean PRUNIERAS et le SERVICE des PHARES et BALISES Les pétroliers Magdala et l’Esso Osaka

3 3 Navigant, tracés… Pétroliers, vraquiers, porte-conteneurs 180 m

4 4 Navigant et à sa disposition… Paquebots 210 m, 270 m …

5 5 Navigant et autres éléments

6 6 + Interactions Modèle pour générer des trajectoires A chaque instant, l’accélération du navire dépend des forces appliquées au navire.

7 7 Modèle quasi-stationnaire Accélération longitudinale  Somme des efforts longitudinaux / ( Masse du navire + Masse ajoutée longitudinale) Accélération latérale  Somme des efforts latéraux / ( Masse du navire + Masse ajoutée latérale) Accélération de rotation  Somme des moments autour de Oz / (moment d'inertie du navire par rapport à Gz + moment d'inertie ajoutée) Avec ce choix : efforts et moments dépendent seulement des vitesses instantanées Ainsi, beaucoup d’informations de bassin de carènes peut être intégré

8 8 Efforts sur la coque et parties au vent coefficients sans dimensions,…, β angle de dérive, U module de la vitesse relative par rapport à l’eau (« une approche pour les 2 »)

9 9 Efforts sur la coque et parties au vent Coefficients sans dimension fonction des angles β Œuvres vives (coque) Œuvres mortes (parties au vent)

10 10 La profondeur sur les coefficients de coque H profondeur d tirant d’eau Paramètre H / d H / d faible, efforts plus importants

11 11 Coefficients de vent et forme PétrolierMéthanierPaquebotsPorte- conteneurs De même pour coefficients de coque

12 12 Et principalement de la géométrie de la coque autour du point de fonctionnement E 0 Les réactions du bateau à une hélice dépendent de

13 13 Essais de l’Organisation Maritime Internationale + Essai d’arrêt d’urgence

14 14 Valider : essais en mer Giration grand paquebot

15 15 Valider…avant toute étude Le navigant fait des expériences sur le modèle Phase indispensable d’estimation des informations manipulées Simulations de navires connus du navigant dans des sites connus du navigant

16 16 Vent sur le modèle 40 nœuds de ventpas de vent

17 17 40 nœuds de vent 40 nœuds de vent + barre 5°

18 18 Dérive sous un vent de 40 Noeuds (simulation avec un ferry)

19 19 Prévoir C AY de vent de ferry entre années 80 et 90entre années 60 et aujourd’hui N avire cible avec informations incomplètes Navire pas construit ou informations pas disponibles Alors utilisation des lois de similitude (géométriques et mécaniques) Ex : porte - conteneurs de 350 m

20 20 Cercle de giration Vitesse vent limite Nombre de remorqueurs Port de Fos-sur- Mer 320 m de long 9500 m² surface latérale P orte-conteneurs à Fos- Marseille et 350 m

21 21 Entrées en marche arrière avec un pilote

22 22 Propulseurs

23 23 Champ d’application limité du modèle par les résultats d’expérience en bassin d’essais Théorie de JonesUtilisé souvent (Clarke)

24 24 L’Esso Osaka ( essais effectués en1979 ) : toujours sujet d’études… H profondeur, d tirant d’eau H / d = 1.5 H / d = 4.2 Effet du courant

25 25 Difficulté à estimer diverses interactions D’où la phase indispensable de validation par les navigants. Ce n’est pas le nôtre

26 26 De manière générale : - manque de confrontation avec le réel

27 27 Conclusion La simulation de trajectoires devient incontournable –pour concevoir un port à aménager –pour concevoir un nouveau navire –pour analyser la sécurité de la navigation C’est un élément de communication, une représentation partisane qui repose sur un modèle (simplification, élément d’investigation). La qualité de la simulation dépend de ce à quoi elle va servir, et des possibilités de validation. a


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