Présentation des Logiciels
Swordfish
Swordfish est un outil de calcul et d’analyse spécialisé pour l’architecture navale. Il permet d’évaluer la stabilité, la résistance structurelle et la performance hydrodynamique des navires. Son intégration avec Grasshopper permet une approche paramétrique de la conception navale, facilitant l’exploration de multiples itérations et optimisations.
Grasshopper
Grasshopper est un plugin de modélisation paramétrique pour Rhinoceros 3D. Il permet de générer des formes complexes à l’aide d’une approche visuelle basée sur des nœuds et des connexions, plutôt que par des scripts de programmation. Très utilisé en architecture, en design et en ingénierie, il offre une grande flexibilité pour la conception et l’optimisation des formes.
Importing a 3D
Le modèle doit être surfacique et composé de polygones quadrangulaires (triangles également).
Concevoir une demi-coque est aussi utile pour la suite.
L’axe doit impérativement être placé sur l’axe des x.
Composant : « SF_Hydrostatic »
Description du composant
Le composant SF_Hydrostatic permet de calculer les propriétés hydrostatiques du navire en fonction de sa géométrie et des conditions d’eau. Il est essentiel pour évaluer la flottabilité, la stabilité initiale et la répartition des volumes immergés.
Entrées du composant et leur traduction
- Water Density – Densité de l’eau
Définit la densité du fluide dans lequel flotte le navire (ex. eau douce, eau de mer). - tVCG (Transversal Vertical Center of Gravity) – Centre de gravité vertical transversal
Spécifie la position verticale du centre de gravité transversal du navire, influençant son équilibre et sa stabilité. - Set Mode – Mode de réglage
Permet de définir les conditions de calcul hydrostatique (ex. déplacement fixe, tirant d’eau donné, etc.).
Sorties du composant et leur traduction
- SAC Geometries – Géométries de la courbe des aires immergées
Génère les profils hydrostatiques utilisés pour l’analyse des volumes immergés et du comportement du navire en flottaison.
Composition du rapport
Explication des Paramètres du Rapport Hydrostatique
- Name (Nom) = Clipper
→ Nom du modèle de coque utilisé dans l’analyse. - Vol (Volume) = 4.458 m³
→ Volume immergé de la coque, correspondant au volume d’eau déplacé lorsque le navire est en équilibre statique. - Displacement (Déplacement) = 4570 kg
→ Masse du navire en fonction du volume déplacé (calculé selon la densité de l’eau). - LOA (Length Overall – Longueur hors tout) = 8.985 m
→ Longueur totale du navire, de l’extrémité avant (étrave) à l’extrémité arrière (tableau). - BOA (Beam Overall – Largeur hors tout) = 2.769 m
→ Largeur maximale du navire. - LOAonBOA = 3.245
→ Rapport entre la longueur hors tout (LOA) et la largeur hors tout (BOA), indicatif de la finesse de la coque. - LWL (Length Waterline – Longueur à la flottaison) = 8.252 m
→ Longueur du bateau mesurée à la ligne de flottaison. - BWL (Beam Waterline – Largeur à la flottaison) = 2.591 m
→ Largeur maximale du bateau mesurée à la ligne de flottaison. - T (Draft – Tirant d’eau) = 0.606 m
→ Profondeur de la coque sous la ligne de flottaison. - WSA (Wetted Surface Area – Surface mouillée) = 16.788 m²
→ Surface immergée de la coque en contact avec l’eau, influençant la résistance hydrodynamique. - WPA (Waterplane Area – Surface du plan d’eau) = 14.647 m²
→ Surface de la ligne de flottaison projetée horizontalement, utile pour les calculs de stabilité. - Cp (Prismatic Coefficient – Coefficient prismatique) = 0.521
→ Rapport entre le volume immergé et un prisme de même longueur et même section maximale. Il indique si la forme de la coque est plus fine ou plus trapue. - Cp_aft (Prismatic Coefficient Aft – Coefficient prismatique arrière) = 0.524
→ Valeur du coefficient prismatique pour la partie arrière du navire. - Cp_fwd (Prismatic Coefficient Forward – Coefficient prismatique avant) = 0.518
→ Valeur du coefficient prismatique pour la partie avant du navire. - Cb (Block Coefficient – Coefficient de bloc) = 0.344
→ Rapport entre le volume immergé et un parallélépipède ayant la même longueur, largeur et tirant d’eau. Il traduit la « pleineur » de la coque. - Am (Midship Section Area – Aire de la section maîtresse) = 1.037 m²
→ Surface de la plus grande section transversale immergée de la coque. - Cm (Midship Coefficient – Coefficient de section maîtresse) = 0.67
→ Rapport entre l’aire de la section maîtresse et un rectangle de mêmes dimensions en largeur et en tirant d’eau. - Cwp (Waterplane Coefficient – Coefficient du plan d’eau) = 0.685
→ Rapport entre la surface du plan d’eau et un rectangle de mêmes dimensions en largeur et en longueur à la flottaison. - LCB (Longitudinal Center of Buoyancy – Centre de carène longitudinal) = -4.807 m
→ Position longitudinale du centre de carène (centre de flottabilité), mesurée à partir d’un point de référence. - LCF (Longitudinal Center of Flotation – Centre de flottaison longitudinal) = -4.99 m
→ Position longitudinale du centre de flottaison, qui est le centre de rotation lorsque le bateau pique du nez ou se cabre. - LCB_perc = -58.255 %
→ Position relative du centre de carène par rapport à la longueur à la flottaison. - LCF_perc = -60.463 %
→ Position relative du centre de flottaison par rapport à la longueur à la flottaison. - LCB_LCF_perc = 2.207 %
→ Différence en pourcentage entre le centre de carène et le centre de flottaison. - VCB (Vertical Center of Buoyancy – Centre de carène vertical) = -0.192 m
→ Position verticale du centre de flottabilité, mesurée par rapport à une ligne de référence. - BM_t (Transverse Metacentric Radius – Rayon métacentrique transversal) = 1.264 m
→ Distance entre le centre de carène et le métacentre transversal, influençant la stabilité initiale du navire. - BM_l (Longitudinal Metacentric Radius – Rayon métacentrique longitudinal) = 11.787 m
→ Distance entre le centre de carène et le métacentre longitudinal, influençant la stabilité lors du tangage. - PA (Projected Area – Surface projetée) = 3.334 m²
→ Surface projetée utilisée pour certains calculs de stabilité et de traînée. - LCP (Longitudinal Center of Pressure – Centre de pression longitudinal) = -4.499 m
→ Point où la résultante des forces de pression sur la coque agit longitudinalement. - VCP (Vertical Center of Pressure – Centre de pression vertical) = -0.241 m
→ Point où la résultante des forces de pression agit verticalement. - TPc (Tons per Centimeter Immersion – Tonnes par centimètre d’immersion) = 0.15 t/cm
→ Masse supplémentaire nécessaire pour faire couler le navire d’un centimètre. - LWLonV13 = 5.014
→ Indicateur de rapport entre la longueur de flottaison et le volume immergé. - LWLonBWL = 3.186
→ Rapport entre la longueur de flottaison et la largeur à la flottaison. - LWLonT = 13.618
→ Rapport entre la longueur de flottaison et le tirant d’eau. - BWLonT = 4.275
→ Rapport entre la largeur à la flottaison et le tirant d’eau. - BWLonBOA = 0.936
→ Rapport entre la largeur à la flottaison et la largeur hors tout. - Trim = 0°
→ Angle d’assiette du navire (inclinaison longitudinale). - Heel = 0°
→ Angle de gîte du navire (inclinaison latérale). - Zshift = 0 m
→ Décalage vertical appliqué au centre de gravité. - RM (Righting Moment – Moment de redressement) = -0 kg*m
→ Moment généré par la flottabilité pour ramener le navire en position droite. - RMat1deg (Righting Moment at 1 Degree – Moment de redressement à 1°) = 93.479 kg*m
→ Valeur du moment de redressement lorsque le navire est incliné de 1°. - GZ = -0 m
→ Bras de levier de redressement (distance entre le centre de gravité et la ligne de flottaison). - FF (Forward Freeboard – Franc-bord avant) = 1.054 m
→ Distance entre le pont et la ligne de flottaison à l’étrave. - FA (Aft Freeboard – Franc-bord arrière) = 0.684 m
→ Distance entre le pont et la ligne de flottaison à la poupe. - FM (Midship Freeboard – Franc-bord au maître bau) = 0.754 m
→ Distance entre le pont et la ligne de flottaison au milieu du navire.
Composant : « SFGetProp »
Description du composant
Le composant SFGetProp dans Swordfish permet d’extraire des propriétés spécifiques d’un élément défini dans la liste globale des paramètres du projet.
Entrées du composant et leur traduction
- Name (Nom)
→ Permet d’indiquer le nom de la propriété à récupérer.
→ Peut aussi être utilisé pour parcourir et sélectionner des éléments dans une liste globale de propriétés.
Sorties du composant et leur traduction
- Name (Nom)
→ Retourne le nom de la propriété sélectionnée. - Description (Description)
→ Donne une explication ou une définition de la propriété, utile pour comprendre son usage. - Frame of Reference (Référentiel)
→ Indique le système de référence auquel la propriété est associée (par exemple, un repère local ou global). - Value (Valeur)
→ Donne la valeur numérique ou textuelle de la propriété sélectionnée.
composant « SF_Deconstruct »
Le composant SF_Deconstruct est utilisé pour extraire et analyser les différentes caractéristiques géométriques d’une coque générée avec Swordfish.
Entrées de SF_Deconstruct
Il prend en entrée un modèle de coque généré avec les composants précédents (SF_Hull, SF_Deck, SF_Bow, SF_Stern, etc.).
Sorties de SF_Deconstruct et traduction
- Brep – Géométrie volumique de la coque (Boundary Representation).
- Design Waterline – Ligne de flottaison de conception (DWL).
- Center of Buoyancy (CB) – Centre de carène : point d’application de la poussée d’Archimède.
- Center of Gravity (CG) – Centre de gravité du navire.
- Center of Flotation (CF) – Centre de flottaison : barycentre de la surface immergée.
- Frame of Reference – Repère de référence utilisé pour les calculs.
- Immersed Brep – Volume immergé de la coque.
- Center of Projected Area – Centre de l’aire projetée de la coque sur un plan vertical.
- Projected Area Curves – Courbes représentant l’aire projetée de la coque.
- Forward Freeboard (FF) – Franc-bord à l’avant (distance entre le pont et la ligne de flottaison).
- Midship Freeboard (MF) – Franc-bord au maître bau (milieu du navire).
- Aft Freeboard (AF) – Franc-bord à l’arrière.
- Mesh – Maillage généré de la coque.
- Sections – Coupes transversales de la coque.
- Immersed Brep – Volume immergé de la coque.
- Projected Area Curves – Courbes représentant l’aire projetée de la coque.
Composant : « SF_HydroPreview »
Description du composant
Le composant SF_HydroPreview permet de visualiser différentes caractéristiques hydrostatiques d’une coque générée dans Swordfish.
Entrées du composant et leur traduction
- SFHull
→ Référence à la coque du navire à analyser. - show_B (Afficher le centre de carène)
→ Permet d’afficher la position du centre de carène (B), qui est le centre de volume immergé. - show_G (Afficher le centre de gravité)
→ Permet d’afficher la position du centre de gravité (G) du navire. - show_CF (Afficher le centre de flottaison)
→ Permet d’afficher le centre de flottaison (CF), point autour duquel le navire oscille lorsqu’il gîte. - show_CPA (Afficher le centre de pression de l’eau)
→ Permet d’afficher le centre de pression de l’eau (CPA), qui est le point moyen des forces hydrostatiques appliquées sur la coque.
