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Thèse soutenue

Influence du contact unilatéral sur le comportement vibratoire de coques soudées par points

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Auteur / Autrice : Isabelle Vautier
Direction : Philippe Destuynder
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Calcul des structures
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris

Résumé

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Nous présentons dans cette thèse une modélisation du contact unilatéral entre coques soudées en dynamique et donnons des informations qualitatives sur l'influence de ces phénomènes sur la réponse en fréquence des structures. Notre objectif est une meilleure compréhension des mécanismes de transmission des vibrations et des bruits dans les voitures. Le modèle de coques minces utilise est celui de Koiter, traité par une formulation mixte proposée par Ph. Destuynder et M. Salaun. Les soudures sont représentées comme des corps rigides. Le contact unilatéral, suppose sans frottement, est pris en compte par une méthode de dualité permettant d'éviter l'interpénétration des sous-structures nœud à nœud, le multiplicateur de Lagrange représentant l'effort de contact normal. Comme le phénomène est non linéaire, nous effectuons une résolution des équations dans le domaine temporel, suivie d'une analyse de Fourier. Les équations du contact sont résolues par un algorithme de points intérieurs très efficace du AJ. Herskovits, dans le cadre d'une intégration en temps par la méthode de Neuwmark. On présente également différentes formes d'excitations large bande permettant d'obtenir la réponse de la structure dans une gamme de fréquences donnée, et en particulier la technique du MLS. Divers outils de traitement du signal sont également adaptés ou construits en vue de l'interprétation quantitative des résultats ; un panorama rapide de quelques éléments de psycho-acoustique permet, quant à lui, d'obtenir des conclusions qualitatives en termes de gène auditive. L'implémentation des modèles est faite dans le code éléments finis Héraclès, qui est valide en statique et en dynamique sur des cas simples et sur des pièces industrielles. Nous observons alors que le contact unilatéral modifie de façon importante le spectre de réponse: renforcement de certaines composantes fréquentielles, création de nouvelles fréquences, apparition de bruit large bande, et modulations d'amplitudes de certaines fréquences, ce qui est gênant pour l'oreille