Optimisation de forme structurale axisymétrique en vibroacoustique interne dans le domaine des basses et moyennes fréquences

Axisymmetric structural shape optimization for internal vibroacoustic problems in the low and medium frequency ranges

• Auteur / Autrice : Jean-Christophe Michelucci
• Direction : Christian Soize
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes radioélectriques

Ondes sonores

Mots clés libres

Rayonnement acoustique

Vibration aléatoire

Acoustic radiation

Random vibration

Résumé

On aborde un problème d'optimisation de forme structurale en vibroacoustique interne dans le domaine des basses et moyennes fréquences, portant sur un système axisymétrique compose d'une structure couplée a une cavité acoustique. La structure a un comportement mécanique viscoélastique linéaire à mémoire instantanée et le fluide interne est compressible et dissipatif. La structure est soumise à un champ de pression pariétale aléatoire externe modélisé par un champ stochastique. Pour construire la fonction coût à partir du champ de pression pariétale aléatoire externe, on développe en série de Fourier selon la variable angle polaire, le champ de déplacement structural et le potentiel des vitesses du fluide interne sur leurs bases respectives de modes propres circonférentiels calculés numériquement par la méthode des éléments finis. La réponse stationnaire du système couplé à l'excitation aléatoire est obtenue en intégrant les modèles réduits matriciels résultant de cette réduction modale de type Ritz-Galerkin. On calcule alors la densité spectrale de puissance normalisée au niveau d'une surface d'observation interne ce qui permet de calculer la fonction cout du problème d'optimisation dont la variable est le paramètre d'élancement géométrique structural. Le problème d'optimisation est résolu en construisant point par la fonction cout ce qui permet d'en localiser le minimum. En exemple, on donne le cas d'un dôme en CVR, d'épaisseur constante, couplé a une cavité remplie d'eau.