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Effets du vent sur les structures
L'Institut de recherche aérospatiale du CNRC (CNRC Aérospatiale) effectue des études sur les charges exercées par le vent, la stabilité aéroélastique et la réaction dynamique des structures au sol, comme des gratte-ciel, des tours et des ponts. Ces études ont souvent lieu avant l'érection de la structure pour que les ingénieurs d'études puissent obtenir des renseignements précis sur les charges structurales et les fléchissements produits par les actions statiques et dynamiques du vent.
Maquette modulaire du pont Stonecutters 1:20 échelle dynamique du modèle sectionnel dans la soufflerie 9m |
Deux modèles aéroélastiques de ponts suspendus représentant les ponts actuel et proposé du détroit de Tacoma |
CNRC Aérospatiale mène aussi des études sur des structures existantes pour corriger des niveaux inacceptables de vibrations. Les modifications au profil aérodynamique de la structure sont optimisées en soufflerie, puis intégrées à la structure réelle. Habituellement, ces études se font sur des maquettes de la structure réelle, maquettes qui sont plongées dans un milieu dynamique à bonne échelle représentant le vent naturel.
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| Étude sur l'aérodynamique de haubans inclinés dans la soufflerie de 3 m sur 6 m |
Dans d'autres cas, des structures ou des éléments de structure prototypes pleine grandeur sont mis à l'essai dans les souffleries de CNRC Aérospatiale. C'est le cas, par exemple, pour les ponts suspendus, les lignes haute tension, les antennes de télécommunications, les panneaux de signalisation et les éoliennes. La capacité de mener des essais à grande échelle ou pleine grandeur de structures particulières est une caractéristique qui distingue CNRC Aérospatiale des autres prestataires de services d'études sur les vents ailleurs dans le monde. Sa soufflerie de 9 m sur 9 m, la plus grande installation au monde pour les études techniques sur le vent, est à l'origine de nombreux développements dans le domaine. Toutes ses souffleries ont d'ailleurs servi à l'exécution d'études des effets du vent sur les structures.
CNRC Aérospatiale a de l'expertise dans une grande variété d'instruments et de techniques de mesure, lesquels peuvent fournir de l'information sur les charges et les réactions d'une structure. Des balances aérodynamiques et des jauges de contrainte servent à indiquer quelles charges instationnaires et moyennées dans le temps (forces et moments) s'exercent sur toute la structure ou une partie de celle-ci. CNRC Aérospatiale a recours à des mesures de pression de surface avec scanners barométriques pour fournir une image instantanée de la charge du vent sur une structure et ses variations avec le temps.
CNRC Aérospatiale est au même niveau que la concurrence pour ce qui est des méthodes de production de conditions d'écoulement pour l'étude des effets du vent sur les structures. Dans ses souffleries, il peut produire des conditions d'écoulement allant de l'écoulement doux, à l'écoulement turbulent isotrope, et à l'écoulement turbulent atmosphérique simulé à la couche limite pour un site particulier.
