Etude des critères de seconde génération de la stabilité du navire à l'état intact

An analysis on second generation intact stability criteria

• Auteur / Autrice : Arman Ariffin
• Direction : Jean-Marc Laurens, Shuhaimi Mansor
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique. Mécanique des fluides et énergétique
• Date : Soutenance le 09/06/2017
• Etablissement(s) : Brest
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la mer (Plouzané, Finistère)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche Dupuy de Lôme
• Jury : Président / Présidente : Xavier Carton
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marc Laurens, Shuhaimi Mansor, Xavier Carton, Volker Bertram, Luis Perez Rojas, Mohammed Abdelkader Djebli, Jean-Yves Billard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Volker Bertram, Luis Perez Rojas

Mots clés

Mots clés contrôlés

Navires -- Hydrodynamique

Navires -- Stabilité

Mots clés libres

Critères de stabilité intact de deuxième génération

Navire en détresse

Évaluation directe

RANSE

Soufflerie

Second generation intact stability criteria

Dead ship condition

Direct assessment

RANSE

Wind tunnel

Résumé

Le Sous-comité de la conception et de la construction navale de l'Organisation maritime internationale (OMI) a entrepris l'élaboration de critères de stabilité intacts de deuxième génération (SGISC). Le SGISC est une règle supplémentaire qui complète les règles actuelles.En outre, ces critères sont structurés en trois niveaux, à savoir le premier niveau, le deuxième niveau et l'évaluation directe. Les procédures d'évaluation directe pour chaque échec de stabilité sont développées avec la technologie de pointe la plus avancée disponible soit par analyse numérique, soit par travail expérimental pour une analyse quantitative. Dans cette thèse, on présente une implémentation des niveaux 1 et 2 du SGISC dans le solveur hydrostatique, une approche expérimentale pour le navire en détresse dans une tempête et des simulations RANS du même critère. En conclusion, il est possible de mettre en oeuvre les critères de stabilité du navire intact de deuxième génération dans le code de stabilité GHS ©, un code couramment utilisé par les industriels dans le domaine. Cinq navires ont été considérés pour vérifier cette mise en oeuvre. Une méthode expérimentale utilisant une grande soufflerie et une méthode de calcul CFD simplifiée ont été appliquées sur deux modèles. Dans les deux cas, les résultats montrent que l'angle de roulis maximal atteint par les deux navires étudiés est inférieur à celui donné par le calcul réglementaire. La méthode expérimentale est certainement plus proche de la réalité et le calcul CFD reste conservateur sans être aussi contraignant que la réglementation. En conclusion les méthodes expérimentale et numérique développées et utilisées dans ce travail de thèse peuvent être proposées pour l’évaluation directe du critère.

The Sub-Committee of Ship Design and Construction of International Maritime Organisation (IMO) has undertaken the development of Second Generation Intact Stability Criteria (SGISC). The GISC is an additional rule that complement present rules. Five failure modes will be address in SGISC are excessive roll in dead ship condition, pure loss of stability, broaching, parametric roll, and excessive acceleration. Moreover, these criteria are structured in three levels namely, first level, second level and direct assessment. Direct assessment procedures for every stability failure are developed with the most advanced state-of-the art technology available either by numerical analysis or experimental work for quantitative analysis. In this thesis, implementations of Level 1 and Level 2 of the SGISC in the hydrostatic solver, experimental approached for dead ship condition and RANS simulation are presented.In conclusion, it was possible to implement the stability criteria of the intact second-generation vessel in the GHS © code of stability, a code commonly used by industrialists in the field. Five vessels were considered to verify this implementation. An experimental wind tunnel method and a simplified CFD calculation method were used on two different models. In both cases, the results show that the maximum roll angle reached by the two vessels studied is lower than the one given by the regulatory calculation. The experimental method is certainly closer to reality and the calculation CFD remains conservative without being as binding as the regulation.Therefore, the two approaches, numerical and experimental can be proposed to be used for Direct Assessment of the criterion.