Superposition modale probabiliste : application au dimensionnement des structures spatiales

Probabilistic modal superposition applied to the sizing of space structures

• Auteur / Autrice : Sylvain Dubreuil
• Direction : Michel Salaün, Frank Petitjean
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique, mécanique des matériaux
• Date : Soutenance le 10/12/2014
• Etablissement(s) : Toulouse, ISAE
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, énergétique, génie civil et procédés (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut Clément Ader (Toulouse ; 2009-....)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Institut supérieur de l'aéronautique et de l'espace (Toulouse, Haute-Garonne). Département mécanique des structures et matériaux

Mots clés

Mots clés contrôlés

Analyse modale (ingénierie)

Génie mécanique

Structures spatiales

Mots clés libres

Vibrations basses fréquences

Superposition modale

Incertitudes

Oscillateur aléatoire

Copules

Low frequency vibration

Modal superposition

Uncertainty

Random oscillator

Pair copula construction

Résumé

Ces travaux de thèse s’inscrivent dans le cadre de la prise en compte des incertitudes des paramètres d’entrée d’un modèle éléments finis de structures spatiales. L’approche probabiliste a été utilisée pour quantifier l’influence de l’aléa sur les fonctions de transfert.Nous avons proposé une adaptation de la méthode de superposition modale au cadre probabiliste, basée sur l’identification de la loi de probabilité des variables des fonctions de transfert. Le verrou technologique que constitue la construction de lois de probabilité de grande dimension a été levé par l’utilisation de la théorie des copules. Finalement, la méthodologie proposée a été validée sur un exemple industriel et les perspectives offertes par l’étude des structures de dépendances entre variables d’une fonction de transfert sont prometteuses.

This PhD thesis aims at take into account input parameters uncertainty of space structures finite element models. To achieve this goal probabilistic approach is used to quantify the influence of randomness on transfer functions. An adaptation of modal superposition method to the probabilistic framework is proposed. This original approach is based on the identification of the probability distribution of transfer function variables. The main difficultyconcerns the construction of a large dimension probability distribution. This pointis tackled by the use of copula theory. Finally, the proposed methodology is validated onan industrial example. Moreover, the analysis of the dependence structures between the transfer function variables offers a lot of perspectives.