A set of tools for design an analysis of complex assemblies of structures.
Outils de conception et d'analyse pour les assemblages de structures complexes.
Résumé
The works presented in this document deal with numerical design methods and mechanical analysis of the behaviour of complex assemblies of structures including connection conditions such as contact, friction, joints, adhesives, ... The proposed approach are based on a decomposition of the assembly into substructures (modeling the componants) and interfaces (modelling the connections). A powerfull resolution method is proposed and compared to more classical ones in the framework of finite element methods. Some interface models describing adhesively bonded joints are then presented. Two approaches are then proposed for taking into account the uncertainties on the parameter of the interface models (gaps, friction coefiicients, prestresses, stiffnesses, ...). The first one is based on a multi-resolution technique for the construction of response surfaces. The second one is based on the use of stochastic finite elements and allows a more complete description of uncertainties. Examples dealing with industrial applications are presented. They show clearly the interest of the proposed tools.
Les travaux présentés dans ce document portent sur des méthodes de dimensionnement et d'analyse mécanique du comportement d'assemblages de structures complexes incluant des conditions de liaison de type contact, frottement, joints, collages, ... Les approches proposées sont basées sur une décomposition de l'assemblage en sous-structures modélisant les composants et interfaces modélisant les liaisons. Une méthode puissante de résolution est proposée et comparée à des approches plus classiques dans un cadre éléments finis. Des modèles d'interface décrivant le comportement de liaisons collées jusqu'à la rupture sont étudiés. Enfin, deux approches sont proposées pour la prise en compte des incertitudes sur les paramètres de liaison (jeux, coefficients de frottement, serrages, raideurs, ...). La première se base sur une technique de type multi-résolution pour construire des surfaces de réponses de l'assemblage. La deuxième est basée sur une technique de type éléments finis stochastiques et permet une description plus complète des incertitudes. Des exemples concernant des applications industrielles permettent d'apprécier l'apport des outils proposés.