Brevet FR3038409A1 (20170106)
REVENDICATIONS1. Procédé de conception assistée par ordinateur d'un dispositif pour dévier, par diffraction sur des colonnes situées à l'intérieur d'une zone de déviation, la trajectoire 5 de vagues dans un liquide de manière à modifier la hauteur des vagues à l'intérieur d'une zone cible qui est au moins en partie entourée par et attenante à la zone de déviation, la modification de la hauteur des vagues consistant soit à dévier la trajectoire des vagues pour qu'elles contournent cette zone cible de manière à diminuer la hauteur des vagues à l'intérieur de cette zone cible soit, au contraire, à 10 dévier la trajectoire des vagues vers cette zone cible de manière à augmenter la hauteur des vagues à l'intérieur de cette zone cible par rapport à la hauteur des vagues situées en dehors de la zone de déviation, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte : a) l'acquisition (202;\n<CLM>\1\tpar l'ordinateur d'une division de la zone de déviation en 15 plusieurs régions contiguës à l'intérieur de chacune desquelles sont réparties plusieurs colonnes verticales, la réunion de ces régions recouvrant plus de 95 % de la zone de déviation, chaque région ayant une profondeur constante et au moins deux régions ayant des profondeurs différentes, les colonnes verticales à l'intérieur d'une même région ayant toutes la même forme et étant espacées régulièrement les unes 20 des autres dans au moins une direction, chaque colonne d'une région étant fixée sans aucun degré de liberté sur le fond et s'étendant verticalement jusqu'à une hauteur choisie pour être supérieure ou égale à la hauteur de la plus grande vague à dévier, la plus grande largeur dans un plan horizontal de chaque colonne étant trois fois inférieure à la plus petite longueur d'onde des vagues à dévier, 25 b) l'acquisition (204;\n<CLM>\1\tpar l'ordinateur, pour chaque région, d'un produit [cc] transformé que doit présenter le fluide situé à l'intérieur de cette région pour obtenir la modification souhaitée de la hauteur des vagues à l'intérieur de la zone cible, où cp est la vitesse de phase des vagues et cg est la vitesse de groupe des vagues à l'intérieur de la région, ce produit [cc] transformé étant une matrice carré à deux 30 dimensions, c) l'acquisition (202;\n<CLM>\1\tpar l'ordinateur de la profondeur de chaque région, et d) pour chaque région, le calcul (206;\n<CLM>\1\tpar l'ordinateur des dimensions de la section transversale des colonnes de cette région à partir du produit [cc] transformé acquis pour cette région et de la profondeur dans cette région. 35\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 1, dans lequel l'étape d) (206;\n<CLM>\1\tcomporte, pour chaque région, la résolution de l'équation suivante qui relie le produit [cc] transformé à la surface de la section transversale de colonnes identiques les 3038409 39 unes aux autres et implantées à l'intérieur d'une zone rectangulaire, de profondeur constante, à intervalle régulier les unes des autres dans une direction parallèle à l'un des côtés de cette zone rectangulaire : où : - « i » et « k » sont des indices entiers égaux à 1 ou à 2 ; - [cpcp],k sont les coefficients de la matrice du produit [cc] transformé acquis pour cette région, - Y* désigne un domaine rectangulaire horizontal entourant entièrement au moins une section transversale d'une colonne de la zone rectangulaire et auquel est retranché la surface de la section transversale de chaque colonne contenue à l'intérieur de ce domaine, le domaine Y* étant caractérisé par une largeur d1 et une longueur d2, au moins l'un au l'autre du domaine Y* ou de la section transversale de colonne présentant une longueur plus grande que sa largeur, - I Y*I est la surface du domaine Y*, - y désigne le point de coordonnées (yi, y2) dans le domaine Y* et exprimé dans un repère orthogonal R' du domaine Y*, - cpcp(y) est le produit de la vitesse de phase scalaire cp par la vitesse de groupe scalaire cp au niveau du point de coordonnée y, - 3 / say, désigne l'opérateur différentiation partielle par rapport à la variable y, ; 20 - wk(y) est une fonction périodique, de période d1 pour la coordonnée yi et de période d2 pour la coordonnée y2, cette fonction wk(y) étant solution de l'équation suivante : V - c. c. (y) VT + e = P g où : - « V. » désigne l'opérateur divergence et « V » l'opérateur gradient, et - ek sont des vecteurs de la base propre du repère R'. 25\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, dans lequel : - lors de l'étape a), au moins l'une des régions acquises est une région non-rectangulaire, et - la réalisation de l'étape d) (206) comporte en plus, pour cette région non-30 rectangulaire, l'application d'une transformation conforme sur les dimensions de la section transversale de chaque colonne calculé dans le cas de la zone rectangulaire pour obtenir les dimensions de la section transversale de chaque colonne dans cette 3038409 40 région non rectangulaire de la zone de déviation, cette transformation conforme transformant la zone rectangulaire en une zone identique à cette région non-rectangulaire de la zone de déviation. 5\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 3, dans lequel la zone de déviation est un anneau qui entoure la zone cible, la zone cible est un disque circulaire et la transformation conforme est définie par les relations suivantes : où : 10 - « log » est la fonction logarithme décimal, - « e » désigne la fonction exponentielle, - « a » et « b » sont deux nombres réels prédéterminés qui définissent la taille de la zone rectangulaire, - R1 et R2 sont, respectivement, les rayons extérieurs de la zone cible et de la zone de 15 déviation, et - z est une coordonnée complexe, notée z = x + i*y, d'un point de coordonnées (x, y) dans ladite région, i désignant le nombre imaginaire ; - w représente les coordonnées d'un point dans un repère cartésien de la zone rectangulaire. 20\n<CLM>\1\tProcédé selon la revendication 2, dans lequel : - lors de l'étape a), au moins l'une des régions acquises est une région rectangulaire, et - lors de l'étape d) (306) la zone rectangulaire est confondue avec cette région 25 rectangulaire.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le procédé comporte : - l'acquisition, par l'ordinateur, d'une transformation géométrique f qui transforme une 30 zone identique à la réunion de la zone de déviation et de la zone cible, en une zone identique à la zone de déviation, puis 3038409 41 - l'application de cette transformation à l'équation de Mild-Slope pour obtenir le produit [cc] transformé en tout point de la zone de déviation.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la 5 zone cible est une zone à protéger dans laquelle les vagues ne doivent pas se propager, la zone de déviation étant apte à dévier les vagues pour qu'elles évitent la zone cible.\n<CLM>\1\tProcédé selon l'une quelconque des revendications i à 6 , dans lequel la 10 zone cible est une zone vers laquelle les vagues doivent se propager, la zone de déviation étant apte à dévier les vagues pour qu'elles se concentrent à l'intérieur de la zone cible.\n<CLM>\1\tProcédé de construction d'un dispositif pour dévier, par diffraction sur des 15 colonnes, la trajectoire de vagues dans un liquide, ce procédé comportant : - la conception assistée par ordinateur de l'emplacement et des dimensions de chaque colonne, puis - la construction (208;\n<CLM>\1\tde chaque colonne conçue à l'emplacement prévu sur le fond du milieu liquide, caractérisé en ce que la conception assistée par ordinateur est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.\n<CLM>\1\tSupport d'enregistrement d'informations (102), caractérisé en ce qu'il comporte des instructions pour l'exécution d'un procédé conforme à l'une quelconque des 25 revendications 1 à 8 lorsque ces instructions sont exécutées par un calculateur électronique.\n<CLM>\1\tCalculateur électronique (104) pour concevoir, selon un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, un dispositif pour dévier, par diffraction sur des 30 colonnes situées à l'intérieur d'une zone de déviation, la trajectoire de vagues dans un liquide de manière à modifier la hauteur des vagues à l'intérieur d'une zone cible qui est au moins en partie entourée par et attenante à la zone de déviation, la modification de la hauteur des vagues consistant soit à dévier la trajectoire des vagues pour qu'elles contournent cette zone cible de manière à diminuer la hauteur 35 des vagues à l'intérieur de cette zone cible soit, au contraire, à dévier la trajectoire des vagues vers cette zone cible de manière à augmenter la hauteur des vagues à l'intérieur de cette zone cible par rapport à la hauteur des vagues situées en dehors 3038409 42 de la zone de déviation, ce calculateur étant caractérisé en ce qu'il est programmé pour : a) acquérir une division de la zone de déviation en plusieurs régions contiguës à l'intérieur de chacune desquelles sont réparties plusieurs colonnes verticales, la 5 réunion de ces régions recouvrant plus de 95 % de la zone de déviation, chaque région ayant une profondeur constante et au moins deux régions ayant des profondeurs différentes, les colonnes verticales à l'intérieur d'une même région ayant toutes la même forme et étant espacées régulièrement les unes des autres dans au moins une direction, chaque colonne d'une région étant fixée sans aucun degré de 10 liberté sur le fond et s'étendant verticalement jusqu'à une hauteur choisie pour être supérieure ou égale à la hauteur de la plus grande vague à dévier, la plus grande largeur dans un plan horizontal de chaque colonne étant trois fois inférieure à la plus petite longueur d'onde des vagues à dévier, b) acquérir, pour chaque région, un produit [cc] transformé que doit présenter le 15 fluide situé à l'intérieur de cette région pour obtenir la modification souhaitée de la hauteur des vagues à l'intérieur de la zone cible, où cp est la vitesse de phase des vagues et cp est la vitesse de groupe des vagues à l'intérieur de la région, ce produit [cc] transformé étant une matrice carré à deux dimensions, c) acquérir la profondeur de chaque région, et 20 d) pour chaque région, calculer des dimensions de la section transversale des colonnes de cette région à partir du produit [cc] transformé acquis pour cette région et de la profondeur dans cette région.\n<CLM>\1\tDispositif (10) pour dévier la trajectoire des vagues, ce dispositif comportant : - des colonnes (20) verticales, situées à l'intérieur d'une zone de déviation (8), aptes à dévier par diffraction la trajectoire de vagues dans un liquide (4) de manière à modifier la hauteur des vagues à l'intérieur d'une zone cible (6) qui est au moins en partie entourée par et attenante à la zone de déviation, la modification de la hauteur des vagues consistant soit à dévier la trajectoire des vagues pour qu'elles contournent cette zone cible de manière à diminuer la hauteur des vagues à l'intérieur de cette zone cible soit, au contraire, à dévier la trajectoire des vagues vers cette zone cible de manière à augmenter la hauteur des vagues à l'intérieur de cette zone cible par rapport à la hauteur des vagues situées en dehors de la zone de déviation, - la zone de déviation étant divisée en plusieurs régions contiguës à l'intérieur de chacune desquelles sont réparties plusieurs des colonnes verticales (20), la réunion de ces régions recouvrant plus de 95 % de la zone de déviation, chaque région ayant une profondeur constante et au moins deux régions ayant des profondeurs différentes, les colonnes verticales à l'intérieur d'une même région ayant toutes la 3038409 43 même forme et étant espacées régulièrement les unes des autres dans au moins une direction, chaque colonne d'une région étant fixée sans aucun degré de liberté sur le fond (22) du liquide et s'étendant verticalement jusqu'à une hauteur choisie pour être supérieure ou égale à la hauteur de la plus grande vague à dévier, la plus grande 5 largeur dans un plan horizontal de chaque colonne étant trois fois inférieure à la plus petite longueur d'onde des vagues à dévier, caractérisé en ce que, dans chaque région, un produit [cc] homogénéisé entre la vitesse cp de phase des vagues et la vitesse cg de groupe des vagues à l'intérieur de cette région, est égal, à plus ou moins 20 % près, à la moyenne des produits [cc] 10 transformés obtenus pour cette même région, - les produits [cc] transformés de cette région étant obtenus en appliquant une transformation géométrique f à l'équation de Mild-Slope qui transforme une zone identique à la réunion de la zone de déviation et de la zone cible, en une zone identique à la zone de déviation, 15 - le produit [cc] homogénéisé étant obtenu en résolvant l'équation suivante qui relie le produit [cc] homogénéisé à la surface de la section transversale de colonnes implantées à l'intérieur d'une zone rectangulaire, de même profondeur que cette région, espacées les unes des autres dans une direction parallèle à l'un des côtés de cette zone rectangulaire avec un 20 espacement correspondant à celui qui sépare les colonnes de cette région : [ 1+ où. - « i » et « k » sont des indices entiers égaux à 1 ou à 2 ; - [ cc] ,k sont les coefficients de la matrice du produit [cc] homogénéisé obtenu, - Y* désigne un domaine rectangulaire horizontal entourant entièrement au moins une 25 section transversale d'une colonne de la zone rectangulaire et auquel est retranché la surface de la section transversale de chaque colonne contenue à l'intérieur de ce domaine, le domaine Y* étant caractérisé par une largeur d1 et une longueur d2, au moins l'un au l'autre du domaine Y* ou de la section transversale de colonne présentant une longueur plus grande que sa largeur, 30 - I Y*I est la surface du domaine Y*, - y désigne le point de coordonnées (yi, y2) dans le domaine Y* et exprimé dans un repère orthogonal R' du domaine Y*, - cpcg(y) est le produit de la vitesse de phase scalaire cp par la vitesse de groupe scalaire cg au niveau du point de coordonnée y, 35 - 3 / 3y, désigne l'opérateur différentiation partielle par rapport à la variable y,; 3038409 44 - wk(y) est une fonction périodique, de période d1 pour la coordonnée yi et de période d2 pour la coordonnée y2, cette fonction wk(y) étant solution de l'équation suivante : V - cp cg (y) V + e = où : - « V. » désigne l'opérateur divergence et « V » l'opérateur gradient, et 5 - ek sont des vecteurs de la base propre du repère R'.\n<CLM>\1\tDispositif (10) selon la revendication 12, dans lequel l'emplacement et les dimensions de chaque colonne sont obtenus par un procédé de conception 10 comportant les étapes suivantes : a) l'acquisition d'une division de la zone de déviation en plusieurs régions contiguës à l'intérieur de chacune desquelles sont réparties plusieurs colonnes verticales, la réunion de ces régions recouvrant plus de 95 % de la zone de déviation, chaque région ayant une profondeur constante et au moins deux régions ayant des 15 profondeurs différentes, les colonnes verticales à l'intérieur d'une même région ayant toutes la même forme et étant espacées régulièrement les unes des autres dans au moins une direction, chaque colonne d'une région étant fixée sans aucun degré de liberté sur le fond et s'étendant verticalement jusqu'à une hauteur choisie pour être supérieure ou égale à la hauteur de la plus grande vague à dévier, la plus grande 20 largeur dans un plan horizontal de chaque colonne étant trois fois inférieure à la plus petite longueur d'onde des vagues à dévier, b) l'acquisition, pour chaque région, d'un produit [cc] transformé que doit présenter le fluide situé à l'intérieur de cette région pour obtenir la modification souhaitée de la hauteur des vagues à l'intérieur de la zone cible, où cp est la vitesse de phase des 25 vagues et cp est la vitesse de groupe des vagues à l'intérieur de la région, ce produit [cc] transformé étant une matrice carré à deux dimensions, c) l'acquisition de la profondeur de chaque région, et d) pour chaque région, le calcul des dimensions de la section transversale des colonnes de cette région à partir du produit [cc] transformé acquis pour cette région 30 et de la profondeur dans cette région.\n<CLM>\1\tDispositif selon la revendication 13, dans lequel l'emplacement et les dimensions de chaque colonne sont obtenus par un procédé de conception conforme à l'une quelconque des revendications 1 à\n<CLM>\1\t35