25/11/2009


Berret Racoupeau - Rechercher, développer et optimiser

Dans le cadre de nos travaux de recherche et de développement, nous avons depuis longtemps fait le choix délibéré d´intégrer les démarches 100 % numériques de calcul et d´analyse.

Véritables outils de décision, les différents programmes de simulations numériques permettent de valider d´une manière flexible, efficace, et pour un coût raisonnable nos intuitions de concepteurs. Par opposition, les processus expérimentaux tels que le bassin de carène, la soufflerie ou les essais mécaniques s´avèrent, pour une précision comparable, beaucoup plus lourds et coûteux, moins « actuels » et peu adaptés à une utilisation systématique. 

Les outils numériques nous permettent par exemple d´optimiser les formes de carènes, les plans de voilures, les appendices comme les quilles, les safrans et de prévoir les performances en fonction des conditions externes comme le vent, sa force, son orientation et l´état de la mer. 

Tous nos voiliers passent systématiquement par ces étapes de simulation afin de garantir des performances optimisées et un comportement très sain en mer. Les structures ne sont pas en reste avec les calculs par éléments finis (FEM). 

Ces outils sont systématiquement intégrés dans notre démarche de conception, pour toutes nos créations. Depuis des années, grâce à notre expérience, nous avons développé et optimisé leur utilisation.
 

Définition des outils numériques les plus utilisés 

FEM : Code de calcul dédié à la structure, il permet d´anticiper les déformations et les contraintes dans les structures quelles qu´en soient les complexités. 

CFD : Outil utilisé pour simuler les écoulements de fluides et la pression autour de corps physiques (dérive, safran, voiles par exemple). 

VLM : Une catégorie de CFD mais d´une mise en oeuvre plus facile et plus souple, particulièrement adaptée aux calculs des appendices et des plans de voilure. Permet aussi de visualiser les écoulements en 3D et leurs interactions. 

VPP : Outil utilisé pour prévoir les performances d´un voilier en fonction de ses caractéristiques techniques et de son environnement (force, angle du vent). 

Xfoil : Outil utilisé pour analyser la portance et la trainée des profils 2D et d´optimiser le comportement laminaire. 

La preuve par l´exemple 

Optimisation d´un safran pour un voilier de régate IRC. 

Le propriétaire de Britanny Drizzle nous a contactés pour optimiser ses appendices et notamment le safran de son voilier IRC. 

Le tout numérique nous a permis de lui répondre dans des délais courts, avec un coût raisonnable et de lui donner une solution quantifiée des gains. 

Nous avons fait le choix d´utiliser à la fois notre VPP afin de confirmer les points de fonctionnement du safran : vitesse et angle d´incidence. 

Puis, nous avons comparé les différentes géométries de safran avec un code de calcul type VLM, très adapté mais couplé en mode visqueux avec Xfoil afin de prendre en compte tous les paramètres d´écoulement. 

Les conclusions parlent d´elles-mêmes. A portance équivalente, c´est 12 % de recherche et développement lettre d´information berret-racoupeau yacht design surface en moins et la finesse (ratio portance / traînée) est réduite de 15 à 30 % selon les angles d´incidence. 

Nous avons pu confirmer au propriétaire qu´une modification du safran (selon nos recommandations) améliorerait bien les performances d´une manière très significative. 

Nous vous laissons imaginer la lourdeur et les coûts d´une mise en place d´essais en bassin de carène et en soufflerie... 

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