Finite-element model of a rigid wing sail for a maxi trimaran

Modélisation éléments-finis d’une voile rigide pour un maxi trimaran

HDS, 45 rue de l’Elorn, 29200 Brest, France

^a Corresponding author: hdv@hds-design.com

Received: 10 February 2012
Accepted: 16 November 2012

Abstract

Since 1994, HDS is a major player in the design of complex composite parts, especially for racing sailing yachts [1]. In this paper, we suggest to present our approach in the design and finite-element modelling of the rigid wing-sail of the trimaran that won the 33rd America’s Cup, held in February 2010. From the decision to design the wing-sail to the assembly on the maxi trimaran, we will present the different steps of design and computation: principles and assessment of the aerodynamic loads, structural design and modelling with tools adapted to each problem, mass optimization. Then, we will detail some of the numerical problems that we faced in this project.

Résumé

Depuis 1994, la société HDS est un des acteurs majeurs dans la conception de pièces composites complexes, notamment dans le nautisme de compétition [1]. Dans cet article, nous proposons de présenter notre démarche dans la conception et la modélisation éléments-finis de l’aile rigide du trimaran vainqueur de la 33^e Coupe de l’America, qui a eu lieu en février 2010. Depuis le choix de concevoir l’aile jusqu’au montage sur le maxi trimaran, nous présenterons les différentes étapes de conception et de calcul : principes et définition des chargements aérodynamiques, conception structurelle et modélisation par les outils adaptés à chaque problématique, optimisation de la masse. Nous détaillerons enfin quelques-uns des problèmes numériques auxquels nous avons été confrontés dans ce projet.