Cours de construction navale et analyse structurelle

Leçon 1 • Notions Fondamentales de Stabilité

Explique la hauteur métacentrique, les leviers de redressement et les critères de stabilité. Les exigences de stabilité influencent directement les décisions de conception structurelle abordées dans les chapitres suivants.

Leçon 2 • Géométrie du Navire et Forme de Carène

Présente les dimensions principales, les coefficients de forme et les lignes de carène. Relie la connaissance géométrique à toutes les analyses structurelles et de stabilité ultérieures.

Leçon 3 • Classification du Navire et Cadre Réglementaire

Examine les types de navires, les rôles des sociétés de classification et les normes de construction internationales. Établit le contexte de conformité qui régit tous les choix de conception et de matériaux.

Leçon 1 • Alliages d'Aluminium dans la Construction Marine

Couvre les alliages d'aluminium de qualité marine, les désignations de trempe et le comportement à la corrosion. L'avantage du poids de l'aluminium et les défis d'assemblage sont comparés à l'acier.

Leçon 2 • Matériaux Composites et Polymères Renforcés de Fibres

Présente les composites de fibres de verre, de carbone et d'aramide utilisés dans les coques et les superstructures. Le comportement anisotrope et la théorie des stratifiés sont introduits pour l'analyse structurelle.

Leçon 3 • Nuances d'Acier de Construction et Normes

Examine l'acier doux, l'acier à haute résistance et les nuances normalisées utilisés dans les coques. Le choix de la nuance d'acier affecte directement les calculs de membrure dans le chapitre suivant.

Leçon 4 • Fatigue et Rupture dans les Structures Marines

Couvre les courbes S-N, les facteurs de concentration de contrainte et les bases de la mécanique de la rupture. La prédiction de la durée de vie en fatigue sous-tend la conception des détails structurels dans les chapitres suivants.

Leçon 1 • Bordé et Disposition des Virures

Détaille le bordé de fond, de bouchain, de côté et de galbord avec un amincissement de l'épaisseur. Le bordé est la principale limite étanche et un élément structurel clé.

Leçon 2 • Ponts, Plates-formes et Double Fond

Décrit le vaigrage de pont, les hiloires de panneaux, le vaigrage du double fond et les plates-formes. Ces surfaces supportent les charges de cargaison et contribuent au module de section de la poutre-coque.

Leçon 3 • Éléments de Structure Transversaux

Examine les couples, les varangues, les couples-renforts et les cloisons étanches transversales en tant que raidisseurs latéraux. Les éléments transversaux résistent à la pression hydrostatique et aux efforts de déversement.

Leçon 4 • Construction de la Superstructure et du Rouf

Couvre les étages de superstructure, l'ossature du rouf et leur interaction avec la coque principale. La contribution de la superstructure à la résistance de la poutre-coque est introduite ici.

Leçon 1 • Systèmes d'Ossature Mixtes et Spéciaux

Couvre l'ossature mixte où le fond est longitudinal et les côtés sont transversaux. Aborde les porte-conteneurs, les navires rouliers et autres dispositions spécialisées.

Leçon 2 • Continuité Structurelle et Chemins de Charge

Explique comment les charges se transfèrent à travers les liaisons entre les éléments primaires. Les discontinuités provoquent des concentrations de contraintes qui sont analysées dans le chapitre sur l'analyse structurelle.

Leçon 3 • Système d'Ossature Longitudinale

Examine les longitudinaux à espacement serré supportés par des couples-renforts à large espacement. Optimise le module de section de la poutre-coque pour les grands pétroliers et les vraquiers.

Leçon 4 • Système d'Ossature Transversale

Analyse les couples transversaux à espacement serré avec des barrots longitudinaux comme disposition traditionnelle. Adapté aux navires courts et à ceux soumis à des charges transversales fréquentes.

Leçon 1 • Charges Statiques et Distribution du Poids

Couvre le poids de la coque nue, le port en lourd et la distribution de la charge de cargaison le long de la coque. Les cas de charge statique constituent la base de tous les calculs de résistance structurelle.

Leçon 2 • Charges de Pression Locale

Couvre la pression hydrostatique de la mer, la pression interne des citernes et la pression de la cargaison sur la structure. Les charges locales dimensionnent les tôles et raidisseurs individuels indépendamment de la flexion globale.

Leçon 3 • Combinaison de Charges et Cas de Dimensionnement

Explique comment les charges statiques et dynamiques sont combinées en cas de charge de dimensionnement dominants. Une combinaison de charges appropriée évite à la fois le surdimensionnement et le sous-dimensionnement dangereux.

Leçon 4 • Charges Induites par les Vagues et États de la Mer

Introduit les spectres de vagues, la hauteur significative des vagues et les moments de flexion induits par les vagues. Les charges de vagues sont l'entrée dynamique dominante pour la conception de la poutre-coque.

Leçon 1 • Résistance au Flambage et Résistance Ultime

Couvre le flambage élastique et inélastique des tôles, le flambage des colonnes et l'effondrement progressif. L'analyse de la résistance ultime garantit que la coque survit aux événements de charge extrêmes.

Leçon 2 • Méthodes de Dimensionnement des Tôles et Raidisseurs

Dimensionne le bordé de coque, le vaigrage de pont et les raidisseurs à l'aide de formules réglementaires basées sur la pression. Les calculs de membrure relient les entrées de charge locales du chapitre précédent aux dimensions des éléments.

Leçon 3 • Critères de Résistance Longitudinale

Applique les limites de contrainte admissibles et le module de section requis des règles de classification. Les étudiants vérifient si une coupe au maître proposée répond aux exigences minimales de résistance.

Leçon 4 • Poutre-Coque Considérée comme une Poutre

Modélise le navire comme une poutre non uniforme sous flexion et cisaillement combinés. Cette analogie est le fondement de tous les calculs de résistance longitudinale.

Leçon 1 • Interprétation et Validation des Résultats

Enseigne la lecture des cartes de contrainte, les vérifications des forces de réaction et la comparaison avec les calculs manuels. La validation par rapport aux solutions analytiques renforce la confiance dans la précision du modèle.

Leçon 2 • Analyse Structurelle Locale à Maillage Fin

Applique des modèles à maillage fin aux détails critiques tels que les pieds d'équerre et les coins de panneaux. Les résultats du maillage fin alimentent directement les évaluations de fatigue et de rupture.

Leçon 3 • Application des Charges et Conditions aux Limites

Démontre l'application correcte des charges hydrostatiques, de cargaison et d'inertie dans les modèles EF. Une application incorrecte des charges est la source la plus courante de résultats EF non valides.

Leçon 4 • Modélisation EF Globale de la Poutre-Coque

Couvre les modèles globaux à maillage grossier pour l'analyse de la flexion et du flux de cisaillement de la poutre-coque. Les modèles globaux identifient les régions de forte contrainte nécessitant des sous-modèles à maillage fin.

Leçon 1 • Évaluation des Risques Structurels et Surveillance

Introduit la planification des inspections basée sur les risques, la surveillance de l'état structurel et l'estimation de la durée de vie restante. Une surveillance proactive réduit les défaillances inattendues et prolonge la durée de vie du navire.

Leçon 2 • Méthodes et Normes de Réparation Structurelle

Détaille les procédures de renouvellement de tôle par insertion, d'arrêt de fissure par perçage et de remplacement de raidisseur. Les réparations doivent restaurer la résistance d'origine et être conformes aux exigences de classification.

Leçon 3 • Mécanismes de Dégradation Structurelle

Analyse la déperdition par corrosion, la fissuration par fatigue et la déformation comme principaux modes de dégradation. La compréhension des mécanismes de dégradation guide la portée et la fréquence des inspections.

Leçon 4 • Méthodes d'Essais Non Destructifs

Couvre le mesurage d'épaisseur par ultrasons, les essais par magnétoscopie, par ressuage et la radiographie. Le choix de la méthode END dépend du type de défaut, de son emplacement et des contraintes d'accès.