Research Article

Interaction d'un liquide avec une plaque soumise à une explosion : validation expérimentale d'un modèle dynamique linéaire

Interaction of a liquid with an explosively loaded plate: experimental validation of a linear dynamical model

André Langlet^a1, Grégory Girault^a1 and Jérôme Renard^a1

^a1 Laboratoire Énergétique Explosions Structures, 63 avenue du Maréchal de Lattre de Tassigny, 18020 Bourges Cedex, France

Résumé

Ce travail fait suite à l'étude théorique de la réponse d'un système plaque-liquide infini, soumis à un champ de pression uniforme se déplaçant avec une vitesse constante [J. Renard, A. Langlet, O. Pennetier, Response of a large plate-liquid system to a moving pressure step. Transient and stationary aspects, J. Sound and Vibration 265 (2003) 699–724]. Dans la première partie de cet article, après avoir rappelé les équations du problème, on applique la méthode numérique établie dans la référence précédente pour calculer la réponse dynamique couplée au champ de pression créé par une détonation. Dans la deuxième partie, on présente le montage expérimental grâce auquel la mesure des déformations sur une plaque reposant sur de l'eau permet de caractériser la réponse dynamique du système à une détonation. L'objectif principal de cet article est de montrer que la modélisation du couplage fluide-structure qui a été effectuée, décrit convenablement la réponse observée, en particulier les ondes accompagnant le front de chargement.

Abstract

This work follows the theoretical study of the response of an infinite plate-liquid system submitted to a uniform pressure field moving at a constant speed [J. Renard, A. Langlet, O. Pennetier, Response of a large plate-liquid system to a moving pressure step. Transient and stationary aspects, J. Sound and Vibration 265 (2003) 699–724]. In the first part of this paper, the governing equations are recalled. Finally, the coupled dynamical response of the plate to the pressure field created by a detonation is obtained, using the numerical method established in the previous reference. In the second part, an experimental set-up is presented which permits to characterise, by means of strains measurements on the plate, the response of an explosively loaded plate. The main objective of this paper is to show that the proposed linear model of the fluid-structure interaction can be applied to describe the observed dynamical response, in particular the waves accompanying the moving load front.

(Received May 21 2004)

(Accepted October 17 2005)

(Online publication May 10 2006)

Key Words:

• Fluid-structure interaction ;
• detonation ;
• moving load

Mots clés:

• Interaction fluide-structure ;
• détonation ;
• chargement mobile

Correspondence:

^c1 andre.langlet@bourges.univ-orleans.fr