Qualification de la prédiction du comportement vibratoire d'un sous-système sur véhicule

par Saül Mapagha

Thèse de doctorat en Mathématiques

Sous la direction de Vincent Martin et de Witold Respondek.

Soutenue le 05-03-2010

à Rouen, INSA en cotutelle avec l'Université Pierre et Marie Curie , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences Physiques Mathématiques et de l'Information pour l'ingénieur (Saint-Etienne-du-Rouvray, Seine-Maritime) , en partenariat avec Laboratoire de Mathématiques de l'INSA de Rouen (Mont-Saint-Aignan, Seine-Maritime) (laboratoire) et de Laboratoire Mathématique de l'INSA (laboratoire) .

Le président du jury était Joël Pouget.

Le jury était composé de François Gautier, Laurent Gagliardini, Eric Landel, Marie-Hélène Moulet.

Les rapporteurs étaient François Gautier, Andy Moorhouse.


  • Résumé

    Le présent travail de thèse porte sur la prédiction des efforts vibratoires transmis à l'interface entre deux structures mécaniques. L'étude relève de la dynamique des structures en basses fréquences et concerne des aspects relatifs à la modélisation de couplages structuraux, notamment en présence de paramètres incertains et d'aspects expérimentaux. Les équipements automobiles actifs sont des sources vibratoires qui agissent sur la structure d'accueil (souvent le châssis) sur laquelle ils sont montés. La maîtrise, a priori, du champ vibratoire (et donc acoustique) de l'assemblage, suppose la prédiction des efforts vibratoires à l'interface équipement/structure d'accueil. Le formalisme utilisé pour décrire le couplage entre sous-systèmes permet d'établir que la recherche, dans des situations pratiques, des efforts appliqués à l'accueil est un problème inverse. Une méthode prédictive des efforts est construite et validée par une mise en œuvre expérimentale. Pour que les efforts vibratoires transmis respectent un gabarit imposé a priori, un problème d'optimisation numérique de l'interface est proposé et résolu. Il sera montré que pour l'interface ainsi optimisée, la dispersion de la norme des efforts transmis est systématiquement plus faible que pour l'interface nominale.

  • Titre traduit

    Qualification of the prediction of the vibratory behaviour of a subsystem installed on a vehicle


  • Résumé

    The present doctoral thesis aims to predict vibratory forces transmitted at the interface between two mechanical structures. The study concerns structural dynamics in low frequency range and consists in modelling structural coupling in presence of uncertain parameters and experiments. Active automotive equipments are vibratory sources that cause vibrations on receiving structures (e.g a chassis) to which they are mounted. The control a priori of the vibratory field, and therefore acoustic field, of the assembled system supposes the prediction of vibratory forces at the interface. Practical situations show that the coupling strategy, used to predict forces acting on the receiver, leads to an inverse problem. In order to validate the predictions, they are compared with measurements. To comply with specifications regarding force magnitude, the interface between the two structures is optimized. It will be shown that in presence of the optimized interface, the dispersion of force magnitude is systematically lower than the dispersion in presence of the nominal interface.


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