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D'un point de vue industriel, il est fondamental : - de prédire le comportement des structures sous différentes conditions de chargement, après des modifications structurales ou après des modifications des conditions aux limites, - d'optimiser le comportement à partir d'un modèle fiable pour éviter les résonances, minimiser la masse sans compromettre les performances, - de construire des bases de données de composants ou d'assemblage, - de détecter, de localiser et de quantifier les endommagements. L'utilisation des méthodes de modélisation par éléments finis associées à des moyens expérimentaux conduit alors aux techniques de recalage permettant de résoudre de tels problèmes
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Rubrique :
Mathématiques
ISBN :
9782854289183
Référence :
918
Année de parution :
2010
Les problèmes de vibration des structures interviennent dans un grand nombre de domaines de la Mécanique. On peut citer les transports, terrestre, maritime, aérien et spatial, le génie civil, plus particulièrement la conception de systèmes de suspension, de circuits imprimés, de mécanismes d'imprimante rapide ou de lecteurs de disques à haute vitesse, d'instruments de musique. Pour étudier le comportement vibratoire de ces structures, des modèles de représentation sont introduits et les paramètres physiques essentiels sont identifiés. En élastodynamique linéaire, ces paramètres sont les constantes élastiques et les facteurs d'amortissement.
D'un point de vue industriel, il est fondamental i) de prédire le comportement des structures sous différentes conditions de chargement, après des modifications structurales ou après des modifications des conditions aux limites ; ii) d'optimiser le comportement à partir d'un modèle fiable pour éviter les résonances, minimiser la masse sans compromettre les performances ; iii) construire des bases de données de composants ou d'assemblage ; et enfin iiii) de détecter , de localiser et de quantifier les endommagements. L'utilisation des méthodes de modélisation par éléments finis associées à des moyens expérimentaux conduit alors aux techniques de recalage permettant de résoudre de tels problèmes.
De nombreux travaux ont été menés pour déterminer les constantes élastiques par analyse de vibrations sur des poutres ou des plaques dans des conditions aux limites aussi précises que possible. Les travaux sur l'évaluation des amortissements sont moins nombreux compte tenu des difficultés expérimentales et de la modélisation de l'amortissement.
Le travail réalisé est présenté sous la forme de trois chapitres. Le premier chapitre est consacré aux fondements théoriques et les méthodes expérimentales de l'analyse modale. Au deuxième chapitre on décrit les méthodes d'identification linéaires et non linéaires des paramètres modaux d'une structure à savoir : fréquence, facteur d'amortissement et déformées. Il s'agit ici de méthodes paramétriques basées sur un modèle de représentation; de telles méthodes appartiennent à la classe des problèmes inverses. Dans le but d'améliorer la précision sur les paramètres modaux, on utilise une technique fondée sur l'algorithme de Gauss Newton. Le troisième chapitre porte une approche d'analyse modale des structures dites de type "industriel".
D'un point de vue industriel, il est fondamental i) de prédire le comportement des structures sous différentes conditions de chargement, après des modifications structurales ou après des modifications des conditions aux limites ; ii) d'optimiser le comportement à partir d'un modèle fiable pour éviter les résonances, minimiser la masse sans compromettre les performances ; iii) construire des bases de données de composants ou d'assemblage ; et enfin iiii) de détecter , de localiser et de quantifier les endommagements. L'utilisation des méthodes de modélisation par éléments finis associées à des moyens expérimentaux conduit alors aux techniques de recalage permettant de résoudre de tels problèmes.
De nombreux travaux ont été menés pour déterminer les constantes élastiques par analyse de vibrations sur des poutres ou des plaques dans des conditions aux limites aussi précises que possible. Les travaux sur l'évaluation des amortissements sont moins nombreux compte tenu des difficultés expérimentales et de la modélisation de l'amortissement.
Le travail réalisé est présenté sous la forme de trois chapitres. Le premier chapitre est consacré aux fondements théoriques et les méthodes expérimentales de l'analyse modale. Au deuxième chapitre on décrit les méthodes d'identification linéaires et non linéaires des paramètres modaux d'une structure à savoir : fréquence, facteur d'amortissement et déformées. Il s'agit ici de méthodes paramétriques basées sur un modèle de représentation; de telles méthodes appartiennent à la classe des problèmes inverses. Dans le but d'améliorer la précision sur les paramètres modaux, on utilise une technique fondée sur l'algorithme de Gauss Newton. Le troisième chapitre porte une approche d'analyse modale des structures dites de type "industriel".
| Référence : | 918 |
| Niveau : | élèves ingénieurs et étudiants, ingénieurs. |
| Nombre de pages : | 126 |
| Format : | 14,5x20,5 |
| Reliure : | Broché |
| Rôle | |
|---|---|
| Diaby M'Paly | Auteur |
INTRODUCTION FONDEMENTS DE L'ANALYSE MODALE 1.1. Fondements Théoriques 1.1.1. Introduction 1.1.2. Système à un degré de liberté et définition des paramètres modaux 1.1.2.1. Paramètres modaux 1.1.2.2. Modèle de réponse 1.1.3. Système à plusieurs degrés de liberté 1.1.3.1. Amortissement visqueux 1.1.3.2. Amortissement structural 1.1.4. Relations entre les modèles d’amortissement visqueux et structural 1.1.4.1. Approche énergétique 1.1.4.2. Approche par la méthode d’atténuation à - 3 dB 1.2. Fondements Expérimentaux 1.2.1. Introduction 1.2.2. Test modal 1.2.3. Excitation 1.2.3.1. Choix de l’excitateur 1.2.3.2. Excitation par choc 1.2.4. Mesure de la réponse 1.2.4.1. Capteurs avec contact 1.2.4.2. Capteurs sans contact 1.2.4.3. Influence du fenêtrage sur la réponse mesurée 1.2.5. Fonction de réponse en fréquence 1.2.6. Fonction de cohérence 1.2.7. Préliminaires d'un test : calibration 1.3. Conclusion IDENTIFICATION MODALE 2.1. Identification modale dans le domaine temporel 2.1.1. Introduction 2.1.2. Construction d’un modèle d’entrée/sortie 2.1.3. Modèles de réponse libre et impulsionnelle 2.1.3.1. Modèle de réponse libre 2.1.3.2. Modèle de réponse impulsionnelle 2.1.3.3. Procédure d’identification des paramètres modaux 2.1.4. Pôles du modèle d’amortissement structural dans le domaine temporel 2.2. Identification modale dans le domaine fréquentiel 2.2.1. Introduction 2.2.2. Méthodes locales 2.2.2.1. Méthode à -3 dB 2.2.2.2. Méthode des moindres carrés 2.2.3. Méthodes globales 2.2.3.1. Méthodes d’identification directe 2.2.3.2. Méthode polynomiale 2.2.3.3 Détermination des résidus 2.3. Méthodes itératives 2.3.1. Algorithme du gradient 2.3.2. Méthode d’élimination de modes 2.3.3. Algorithme de Gauss - Newton 2.3.3.1. Domaine fréquentiel 2.3.3.2. Domaine temporel 2.4. Conclusion ANALYSE MODALE DE STRUCTURES TYPE INDUSTRIEL 3.1. Introduction 3.2. Structures de type "cas d'école" 3.3. Structures de type industriel 3.4. Analyse de structures industrielles 3.4.1.Objet 3.4.2. Exemple d'analyse expérimentale 3.4.2.1. Recherche des modes dominants et des modes faiblement amortis 3.4.2.2. Identification des paramètres modaux 3.4.2.3. Résultats de l'algorithme de Gauss-Newton 3.4.2.4. Observations et conclusion CONCLUSION GÉNÉRALE
