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(English)
The present work was done in partnership with DGA-CTSN who would like to evaluate the reliability of submarines shells. The evaluation of reliability causes two problems: mechanical model and computational time. In a first part, in order to model correctly the geometry and imperfections of a submarinés shell, a three- dimensional finite element which is able to compute elasto-plastic bending of thin structures is developed. In a second part, in order to decrease computational time, a novel parametric method is proposed. In this method, information obtained by a reference calculation (usually with parameters set to their mean values), is used to compute the modified structure response. Finally, this work gives solutions for the mechanical-reliability coupling: a finite element that enables a good modelisation of the mechanical problem, and a parametric method which decreases computational time by a factor from 1.5 to 15. (Français) A l'initiative de la DGA, ce travail a pour but d'évaluer la fiabilité des coques de bâtiments submersibles. L'évaluation de la fiabilité pose deux problèmes : la modélisation du phénomène mécanique et le temps de calcul. D'une part, afin de pouvoir modéliser correctement la géométrie et les imperfections, un élément tridimensionnel capable de rendre compte de la flexion élasto-plastique des structures minces est développé. D'autre part, afin de diminuer le temps de calcul de l'analyse de fiabilité, nous proposons une méthode de calcul paramétrée originale basée sur l'utilisation des informations d'un calcul de référence (en général les valeurs moyennes des paramètres) pour calculer la réponse d'une structure aux paramètres modifiés. Finalement, le travail apporte des solutions au couplage mécanique fiabilité : l'élément développé est capable de modéliser correctement le problème mécanique et la méthode de calcul paramétrée permet de diminuer le temps de calcul d'un facteur variant de 1,5 a` 15. |
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(English)
Thin 3D structure, reliability, non-linear buckling, imperfection sensitivity, parametric computations, 3D finite element, assumed strain method. (Français) Structure mince tridimensionnelle, fiabilité, flambage non-linéaire, sensibilité aux imperfections, calculs paramétrés, élément fini tridimensionnel, stabilisation par déformation postulée. |