CONTRIBUTIONS POUR LA PREDICTION DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DES STRUCTURES MECANIQUES

Abstract

Jadis, le concepteur d’un produit était astreint de réaliser une panoplie de prototypes jusqu’à l’aboutissement au produit final. Cette manière de procéder est rarement utilisée actuellement, car très onéreuse. C’est pourquoi, il est nécessaire d’élaborer un modèle mathématique primitif, généralement de type éléments finis, sur lequel les transformations seront effectuées pour arriver au résultat désiré ; certes, un calcul direct entraine des coûts informatiques très élevés pour des structures de grande taille. Dans le cadre d’un processus général d’optimisation du comportement dynamique d’une structure, nous développons des méthodes de calcul simplifiées (réanalyse modale, sousstructuration dynamique), basées soit sur l’exploitation des solutions propres identifiées, soit sur les réponses fréquentielles. Ces techniques permettent de prédire le comportement dynamique d’une structure en se basant soit sur des données issues d’un modèle mathématique primitif, soit sur des mesures effectuées sur un prototype initial. Dans le chapitre 1, nous développons une méthode de réanalyse traitant le cas des structures conservatives et permettant de tenir compte, d'une manière significative, des effets de la troncature modale. Une extension de cette méthode aux structures dissipatives est proposée au chapitre 2, puis une validation par des exemples de simulations numériques sera exposée et commentée à la fin de chaque chapitre. Au troisième chapitre, on propose de faire la réanalyse modale des structures modifiées en exploitant directement les réponses fréquentielles isuues des mesures, sans passer par une identification modale, de la structure primitif. Les informations associées aux DDL non excités seront estimées à l’aide d’une reconstitution directe de la matrice de flexibilité. Le dernier chapitre vise à optimiser la prédiction du comportement dynamique des structures, de grande taille, en exploitant les méthodes de sous-structuration. Une amélioration de la qualité de la prédiction est obtenue dans les deux cas suivants : - Lorsqu’on tient compte des effets de la troncature modale dans la formulation utilisant les solutions propres identifiées des sous structures, - Lorsqu’on exploite les matrices de flexibilité reconstituée de chaque sous structure.