Modélisation numérique de l'amortissement passif et actif des tôles sandwich comportant des couches viscoélastiques ou piézoélectriques

par Laëtitia Duigou-Kersulec

Thèse de doctorat en Sciences de l'ingénieur. Mécanique des matériaux

Sous la direction de Michel Potier-Ferry et de El Mostafa Daya.

Soutenue en 2002

à Metz .

  • Titre traduit

    Numerical modelisation of passive and active damping of sanwich structures with viscoelastic or piezoelectric layers


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  • Résumé

    Dans ce travail, nous étudions l'amortissement passif et l'amortissement actif, qui réduisent les vibrations mécaniques. L'amortissement passif est créé par les structures sandwich constituées d'une couche centrale viscoélastique prise entre deux parements d'acier. L'étude de ces structures pose deux types de problèmes. Le premier est lié à la modélisation : le cisaillement dans la couche centrale viscoélastique étant responsable de l'amortissement, il faut un élément qui le prenne en compte. Nous développons l'élément fini sandwich de type coque : le BRR/Mindlin/BRR basé sur les hypothèses classiques des stratifiés, l'hypothèse de Mindlin dans les trois couches et les conditions de raccords cinématiques aux interfaces. Cet élément à huit nœuds et huit degrés de liberté par nœud. Le second problème est lié aux méthodes numériques : les caractéristiques de la couche viscoélastique dépendant de la fréquence, il faut résoudre un problème aux valeurs propres complexes non-linéaires. Pour obtenir les fréquences complexes et donc l'amortissement, nous proposons deux algorithmes itératifs d'ordre élevé basés sur l'homotopie et la méthode asymptotique numérique. L'un utilise l'inversion de matrices complexes, l'autre l'inversion d'une matrice réelle à tous les ordres et toutes les itérations. L'amortissement actif est réalisé à l'aide d'un capteur et d'un actionneur piézoélectriques ajoutés à une couche élastique ou à une structure sandwich viscoélastique. Pour étudier ces structures, nous utilisons une approche modale, quelques hypothèses et deux lois rétroactives. Cela nous permet d'obtenir une valeur approchée de la fréquence complexe et donc de l'amortissement

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Informations

  • Détails : 1 vol. (182 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 177-183

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