Atténuation des réponses transitoires par traitement hybride piézoélectrique / viscoélastique en utilisant un modèle à dérivées fractionnaires

par Ana Cristina Bourdet

Thèse de doctorat en Mécanique des structures

Sous la direction de Roger Ohayon.

Soutenue en 2004

à CNAM .


  • Résumé

    Ce travail présente une formulation éléments finis de poutre sandwich adaptative pour l’atténuation des vibrations. La poutre est composée d’un cœur viscoélastique et des peaux stratifiées élastiques/piézoélectriques. Le couplage électromagnétique est pris en compte à travers la modification de la matrice de rigidité de chaque sous-couche piézoélectrique (cas capteur) et l’imposition d’un chargement mécanique fonction du voltage imposé (cas actionneur). La formulation éléments finis proposée ne possède pas de degré de liberté électrique. Pour décrire le comportement viscoélastique du cœur, le modèle fractionnaire de Zener est utilisé. La résolution des équations de mouvement est réalisée par un schéma d’intégration de Newmark combiné à l’approximation de Grünwald pour les dérivées fractionnaires. La formulation éléments finis de poutre sandwich est étendue au cas des grands déplacements et des grandes rotations.

  • Titre traduit

    Hybrid piezoelectric/viscoelastic treatment in structural dynamics using a fractional derivative model


  • Résumé

    This work presents a finite element formulation for vibration reduction of an adaptive sandwich beam composed of a viscoelastic core and elastic/piezoelectric laminated faces. The electromechanical coupling is taken into account by modifying the stiffness matrix of the piezoelectric layers (sensor) and by applying a mechanical load written in terms of the applied tension (actuator). The finite element formulation has no electrical degrees-of-freedom. The fractional derivative Zener model is used to characterize the viscoelastic behaviour of the core. Equations of motion are solved using a direct time integration method based on the Newmark scheme in conjunction with the Grünwald approximation of fractional derivatives. An extension to finite displacements and rotations into the finite element formulation is proposed.

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Informations

  • Détails : 138 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.125-130

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  • Cote : Th A 482
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