Mesure des combinaisons, focalisation et diffraction d’Ondes de choc autour de Structures Type
Raphael Gavart a soutenu sa thèse le 24 novembre 2023.
Résumé
De nos jours, les conflits armés, le terrorisme et les accidents industriels sont des préoccupations importantes pour les États et les personnes. Ainsi, plusieurs entreprises et institutions, publiques ou privées, travaillent au développement d'outils analytiques et numériques pour évaluer les conséquences des actions malveillantes sur les structures et les personnes. Les activités de R&D développées par l’IRSN, au sein du bureau BMAX, visent, entre autres, à améliorer la connaissance des phénomènes régissant l’interaction entre une onde de souffle tridimensionnelle consécutive à une forte explosion et des obstacles de formes variées, et des chargements mécaniques résultants dans le but de développer des modèles simplifiés utiles aux ingénieurs en charge des expertises.
Cette thèse rentre dans le cadre de la coopération scientifique avec l’Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis (ISL), dont les recherches comprennent le développement d’équipements de protection pour les personnels, véhicules et infrastructures. Les travaux de thèse ont pour objectifs (i) de développer des outils simples de prédiction des phénomènes régissant l’interaction entre une onde de souffle et un ou plusieurs obstacles indéformables, et (ii) d’en évaluer les profils temporels de pression à l’aide de diagnostics expérimentaux précis. Les expériences sont menées dans des installations à deux échelles distinctes : (i) échelle réduite sur la table à détonation de l’IRSN, (ii) échelle double sur la dalle d’essai à l’ISL.
Au cours de ces trois années, l’interaction entre l’onde de choc générée par des charges Hexomax® et une cible hémicylindrique rigide a été étudiée aux deux échelles. Les résultats de surpression à la surface de l’obstacle ont permis d’étendre l’approche du modèle S décrit par Trélat et al. (2020) à des expériences à plus grande échelle (Gavart et al., 2023), et de développer de nouveaux modèles décrivant l’évolution des paramètres de l’onde de souffle à la surface d’un obstacle hémicylindrique. Les phénomènes de réflexion d’onde ayant lieu autour d’un hémicylindre ont également été étudiés, ainsi que la recombinaison des ondes de choc derrière des hémicylindres courts ou longs. Enfin, l’impact de la présence d’obstacles sur le développement des ondes latérales a pu être étudié à l’échelle IRSN.
Laboratoire IRSN impliqué
Bureau d’étude et de modélisation des effets des armes et des explosifs (BMAX)