Louis-Romain Plumerault, SIAME, Anglet ( Lasagec llors de sa thèse) Influence de la compressibilité sur les efforts générés par l’impact d’une vague sur une paroi verticale Louis-Romain Plumerault, SIAME, Anglet ( Lasagec llors de sa thèse) Dominique Astruc, IMFT, Toulouse Philippe Maron, SIAME, Anglet Mathieu Mory, SIAME, Pau Philippe Villedieu , Onera, Toulouse 1

Contexte et problématique St Jean de Luz (France) Quels sont les mécanismes responsables des détériorations de l'ouvrage sous l'influence de l'impact de vagues ? Approche retenue : Simulation des impacts de vagues pour évaluer la dynamique du champ de pression et les forces induites sur la structure.

Typologie des impacts Pression au mur la plus forte : type (c). [Oumeraci and Partenscky(1991)] Pression au mur la plus forte : type (c). • Pression au mur la plus forte : type (c).

Problème considéré : influence de l’air

Poche d’air • Influence sur la pression au mur ? Oscillation de la poche oscillation de la pression au mur (Oumeraci et al. 1992, Schmidt et al. 1992) Controverses sur l’influence sur les pressions

Présence des bulles • Modification très importante de la vitesse du son • Aération croissante : Ppic diminue , « rise time » augmente , durée augmente, zone plus étendue (Bullock et al. 2001) • La présence d'air entrainé (bulles) peut aggraver les impacts • Ppic identique pour faible et forte aérations (Bullock et al. 2007)

Modèle Numérique • Navier-Stokes compressible • Schéma de Gudunov + limiteur MUSCLE Plumerault et al. (2011) A numerical model for aerated-water wave breaking, Int. J. Num. Meth. In Fluids.

Configuration numérique de l’impact

Dynamique de la surface libre • Impact de type c avec petite poche d’air et fuite d’air • Jet vertical Plumerault et al. (2012). The influence of air on the impact of a plunging breaking wave on a vertical wall using a multifluid model. J. Coast. Eng.

Oscillations de la poche Basse fréquence constante : mouvement global ascendant Haute fréquence du même ordre que la fréquence propre théorique (Compression/expansion cyclique de la poche 11 a 12 Hz)

Pression au mur : maximum primaire Peu d'influence de la teneur en air sur P max (écart de 4%) (Bullock et al. 2007). P max primaire pas dû à l'impact lèvre/mur (fuite d'air réduit l'impact de la lèvre)

Pression au mur : maximum primaire Peu d'influence de D sur P max (5%) Double pic : lèvre + compression de la poche (Schmidt et al. 1992)

Pression au mur : oscillations temporelles

Efforts sur le mur Effet dominant : monopole ou résonateur ? (Schmidt et al. 1992)

Efforts sur un « bloc » Seuil dépassé près de la surface libre Condition de stabilité du bloc Seuil dépassé près de la surface libre

Conclusions Développement d'un modèle Navier-Stokes à 3 fluides compressibles : Impact sur un mur vertical b : [0:001; 0:05] et D : [0:04; 0:10] - Mouvement poche : ascension puis stabilisation. - P max au mur proche du bas de la poche. - P max au mur peu influencé par b et D. 2 mécanismes d'oscillation de P : - Compression/expansion de la poche - Onde transverse. Forte sensibilité de la distribution des efforts Existence de gradients de P verticaux suffisamment forts pour soulever des blocs de béton