Optimisation de la qualité vibro-acoustique des structures d'automobiles pour les basses fréquences

par Sophie Bourmich

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Louis Jézéquel et de Sébastien Besset.

Le président du jury était Jean-Jacques Sinou.

Le jury était composé de Yves Tourbier.

Les rapporteurs étaient Manuel Collet, Pierre Argoul.


  • Résumé

    Les modèles d'éléments finis des automobiles donnent des grandes tailles de problèmes matriciels, ce qui demeure coûteux en ressources numériques pour une procédure d'optimisation. La multiplicité des phénomènes couplés du problème d'interaction de l'air de l'habitacle et de la superstructure rend plus sensible, à des variations mineures des paramètres, une optimisation directe du véhicule. Pour réduire les temps de calculs et l'espace mémoire liés à la simulation numérique en éléments finis, une méthode de double synthèse modale est appliquée sur la structure et le fluide. Ceci permet de diminuer le nombre de degrés de liberté de frontière. Egalement, un algorithme a été développé pour minimiser le nombre d'évaluations de fonction au cours des itérations d'optimisation. L'approche modale permet également de décomposer le problème d'optimisation de la réponse vibro-acoustique par des sous-problèmes couplés d'optimisation de critères modaux. Ces critères modaux explicitent les couplages fréquentiels par des termes d'amplification et les couplages spatiaux par des paramètres effectifs modaux. Ils favorisent ainsi le développement d'une stratégie d'optimisation robuste par le contrôle modal des effets prépondérants sur la qualité vibro-acoustique des véhicules.


  • Résumé

    Finite element models and the complexity of vehicle passenger compartments make it harder the optimization, mainly because of expensive computing resources and multiple coupled phenomena of fluid-structure problems. Strategies to improve time and memory performance consist in the use of reduction methods, and combined with efficient optimization techniques, vibro-acoustic solutions of better quality can be performed. The complexity of the system is taken into account thanks to a hierarchical optimization process. Both reduction method and gradient-based optimization algorithm are investigated. Based on modal synthesis, special criteria help to determine critical vibration propagation paths. A modified SQP (Sequential Quadratic Programming) algorithm is also developed in order to provide a faster convergence speed. Such process is to be applied on an academic example and hollow parts and panels of a whole passenger compartments. It allows to find relevant and non obvious solutions by minimizing noise and vibration transfer functions in a relatively wide range of frequencies.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (xii-130 p.)
  • Notes : Thèse confidentielle jusqu'au 17 septembre 2017
  • Annexes : Bibliogr. p. 119-127

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T2333
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