Etude expérimentale et modélisation d'une nouvelle génération d'amortisseurs de chocs à frottement sec

par Olivier Cahuc

Thèse de doctorat en Génie mécanique

Sous la direction de Jean-Jacques Barrau.

Soutenue en 1995

à Toulouse 3 .

mots clés

• Amortissement (mécanique)
• Flambage (mécanique)
• Frottement
• Ondes de choc
• Éléments finis, Méthode des

Résumé

Des amortisseurs de choc dont la conception est basee sur l'utilisation de la technique du frottement sec commencent a etre fabriques. Leur encombrement reduit permet un rapport masse-performances avantageux et leur conception autorise leur reutilisation pour un grand nombre de cycles. L'objectif du travail a ete d'etudier les performances de ces amortisseurs et de developper un modele theorique pour pouvoir les optimiser. Pour tester les performances de cet amortisseur, un banc de mesure en dynamique a ete realise. Sa conception originale permet une vitesse maximale de l'impacteur de 50 m/s pour une masse maximale en mouvement de 5 kg. Une chaine d'acquisition dynamique permet la determination precise de l'evolution des efforts au moment de l'impact. Une etude modale complete de ce banc a permis de developper une methodologie pour remonter des efforts donnes par le capteur aux efforts exerces au droit de l'amortisseur. Plusieurs series d'essais ont ete realisees et ont permis de determiner les caracteristiques precises des amortisseurs testes. Ces mesures montrent que ces amortisseurs ont des performances interessantes. Parallelement, un modele numerique de l'amortisseur et d'une partie du banc, base sur la methode des elements finis en grands deplacements et petites deformations, a ete developpe. Il permet d'analyser tres finement le comportement de l'amortisseur au moment de l'impact et de faire apparaitre l'influence du banc sur les resultats obtenus. Les resultats obtenus avec ce modele verifient les resultats des essais. Une etude de sensibilite parametrique est alors realisee dans le but d'optimiser les caracteristiques des nouveaux amortisseurs. Ce modele permettra le calcul de structures dans lesquelles un amortisseur de chocs de ce type est utilise

Titre traduit

Experimental study and numerical model of shock absorbers with dry friction

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