Comportement dynamique de structures localement non lineaire : cas des suspensions

par Kostandin Gjika

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Michel Lalanne.


  • Résumé

    L'étude porte sur l'analyse et la prédiction du comportement dynamique des structures montées sur suspensions passives non linéaires. Dans un premier temps, une méthode expérimentale est développée pour identifier le comportement de suspension non linéaire de deux types de plots: un en élastomère et un à coussin métallique. Elle est mise en œuvre sur un banc d'essais spécifique. De nombreuses expérimentations ont mis en évidence la complexité du comportement des suspensions. Sachant que l'effet de la déflexion est prépondérant, un modèle théorique qui tient compte de la non-linéarité en raideur, est proposé. L'approche repose sur l'hypothèse de la superposition de déformations statique et dynamique non linéaires. Ensuite, pour prédire le comportement dynamique du système structure-suspension, un code de calcul élément finis et des algorithmes spécifiques ont été mis au point. Afin de rendre acceptable les temps de calcul, particulièrement dans le cas de réponse temporelle, il est indispensable de procéder à une réduction du nombre de degrés de liberté ( d. D. L. ). La méthode de Craigh et Bampton est bien adoptée à ce système: il est nécessaire de conserver les caractéristiques dynamiques de la structure et de disposer à tout instant les d. D. L. Relatifs aux suspension. La fiabilité du modèle de calcul a été éprouvée par des tests de validation analytiques et expérimentaux portant sur diverses structures rigides montées sur suspension non linéaire. Enfin, la prédiction du comportement de structures flexibles, s'est avérée très satisfaisante par rapport aux expérimentations réalisées sur des structures de type poutre montées sur suspension non linéaire et soumises à des chocs, ou des sollicitations harmoniques. Le travail développé permet la modélisation de structures industrielles, tels les supports d'équipements embarqués, et d'en prévoir le comportement.

  • Titre traduit

    = Dynamic Behaviour of Structure on Non-linear Mounts


  • Résumé

    This research is concerned with the analysis and prediction of the dynamic behaviour of structures mounted on non-linear passive suspension. Experimental investigations using a specific experimental set-up have been performed as to identify the role of non linearities in the dynamic behaviour of visco-elastic mounts and of elasto-plastic mounts with dry friction. Experiments show the complex behaviour of the tested mounts and highlight the predominant effect of bath deflection and temperature. These effects are taken into account in the modelling of the mounts which involves the theory of the superposition of non-linear static and dynamic deflection. The specific Finite Element computer program permits the prediction of the dynamic behaviour of the structure/suspension assembly. The Craigh and Bampton method is well adapted to the problem: it permits an acceptable computation time of the time response. The reliability of the computation model has been analytically and experimentally tested on different kinds of rigid structure on non-linear mounts. The response of flexible structures including a beam clamped at one end and retained at the other end by a non-linear mount has been investigated under sine wave excitations and shocks. The experimental results show that the response of the structure is well predicted. The present study allows the modelling of industrial structures, such as shipping equipments, and the prediction of their non-linear behaviour.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (114 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1635)
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