Modeling and updating of joint models for structures in the medium frequency range.

Vers la modélisation et le recalage des liaisons sur les structures en vibrations moyennes fréquences.

Olivier Dorival (1)

1 LMT - Laboratoire de Mécanique et Technologie

In structural mechanics simulations, the calculation of the response in the medium frequency range raises several difficulties. Among them, we can mention the problem of the structure hypersensibility, the difficulties to mode] geometry, dumping and joints, and numerical difficulties: the cost of classical finite element methods becomes higher as the frequency increases. This thesis focuses on the problem of modeling joints and identifying the mode] parameters. The method proposes to utilize previous works achieved in the laboratory. We adopt a method initially based on the studies of the error in the constitutive relation, which bas proved to bc robust for the correction of finite element models, and which is here used for updating joint models. On a numerical point of view, the chosen approach is the variational theory of complex rays (VTCR), which is dedicated to the calculation of vibrations in the medium frequency range. To use the'both approaches simultaneously, the main contribution of this work is to propose a \og substructured version \fg of the VTCR, in which joints are entirely considered as substructures with their own unknowns and equations. The validation of this new approach and the robustness of the updating method are studied thanks to numerically simulated experimental results.

Dans les problèmes de calcul de structures, la simulation du comportement en vibrations moyennes fréquences soulève plusieurs difficultés. Parmi elles, on peut citer des problèmes liés l'hypersensibilité de la réponse de la structure, des difficultés tenant à la modélisation de la géométrie, de l'amortissement et des liaisons, et des difficultés sur le plan numérique, les méthodes éléments finis classiques devenant trop coûteuses lorsque la fréquence augmente. Ce travail de thèse se concentre sur le problème de la modélisation des liaisons et de l'identification des paramètres des modèles. La méthode proposée envisage de s'appuyer sur des travaux déjà développés au LMT. Nous adoptons une méthode de recalage initialement basée sur les travaux sur l'erreur en relation de comportement, qui a montré sa robustesse pour la correction de modèles éléments finis, et qui ici est utilisée pour le recalage des modèles de liaison. Sur le plan numérique, la théorie variationnelle des rayons complexes (TVRC), dédiée au calcul des vibrations en moyennes fréquences, sera l'approche privilégiée. Pour pouvoir utiliser conjointement ces deux approches, la contribution majeure de ce travail propose « une version sous structurée » de la TURC qui considère l'interface comme une sous structure à part entière, possédant ses propres inconnues et équations. La validation de cette variante, ainsi que la robustesse de la méthode de recalage sont étudiées en s'appuyant sur des essais simulés numériquement.

Mots clés: Joint; Domain decomposition method; Damping; Vibrations.; Medium frequencies; VTCR; Model updating

Mots clés: Moyennes fréquences; TVRC; Recalage de modèle; Liaison; Décomposition de domaine; Amortissement; Vibrations; Erreur en relation de comportement; Ondes hectométriques; Constructions--dynamique

Domaines: Mécanique [physics.med-ph]; Sciences de l'ingénieur [physics]

Olivier Dorival. Vers la modélisation et le recalage des liaisons sur les structures en vibrations moyennes fréquences.. Mécanique [physics.med-ph]. École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2006. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00160581⟩