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Couplage de structures

Intervenant : V. Martin

Suite à une demande du monde de l’automobile, une étude numérique et expérimentale a porté sur la prédiction des efforts entrants sur une structure d’accueil et dus à une structure-source avec des liens rigides ou élastiques. Le travail a été étendu à trois structures en série. Parmi les diverses stratégies de prédiction, celles qui évitent les caractérisations de structures isolées sont les plus pertinentes. De plus on a mis en évidence que la dispersion des efforts prédits en présence de paramètres mal connus, s’amenuise lors d’un filtrage élastique optimal en situation nominale.

 

Mécanismes bistables : processus d'actionnement statique et dynamique

Intervenants : A. Fernandes, F. Ollivier, J. Pouget

Possédant deux états de déformation stables d'énergie équivalente, une structure bistable peut basculer d'un état à l'autre par simple actionnement (piloté par des potentiels électriques dans le cas d'actionneurs piézoélectriques répartis ou non). De grands déplacements ou de grandes rotations et des efforts notables sont ainsi produits au prix d'une faible dépense énergétique ; ceci d'autant plus que, après relâchement ou bien en deçà d'une valeur seuil de l'actionnement, le système reste dans la configuration déformée stable. Ce concept est exploité pour la conception de micro-systèmes électromécaniques (« MEMS » : micro-switch, micro-miroirs, surfaces tactiles, cellule Braille, robot manipulateur binaire, porte-endoscope, etc.).

 

Structures et Forces configurationnelles

Intervenants : G.A. Maugin, M. Rousseau

Nous nous intéressons à la propagation d’ondes élastiques dans des matériaux non homogènes en espace et/ou en temps. Ce contexte est favorable à une approche basée sur la théorie des forces configurationnelles. En effet, cette théorie permet de donner aux lois de bilan dans la configuration matérielle (moyennant l’introduction du pseudo-momentum et du tenseur d’Eshelby) la même forme que celles d’un milieu élastique homogène, les forces configurationnelles (ou termes source) contenant alors explicitement les variations matérielles. Deux cas originaux sont abordés.

  • La théorie et la simulation numérique de la propagation d’ondes élastiques dans desmilieux dits « dynamiques » (à variation de leurs propriétés en espace et en temps, rapide par rapport à la longueur d’onde et la période). Ces matériaux présentent l’avantage de focaliser l’énergie acoustique en un point et à un instant choisis.

  • La dualité ondes - quasi-particules (bien connue pour décrire la propagation de la lumière) est établie sur la base de l’équation du pseudo-momentum pour des ondes élastiques de surface (Rayleigh, Murdoch, …) en milieux plus ou moins complexes (visqueux, non linéaires, …).

 

Structures fractales et ondes

Intervenants : G.A. Maugin, Th. Michelitsch

Les structures fractales sont omniprésentes dans la nature. Dynamiquement, elles peuvent présenter des propriétés intéressantes en acoustique en raison de leur invariance par changement d’échelle. On s’est attaché à construire les opérateurs différentiels correspondant à ces milieux, en dépit de difficultés mathématiques évidentes. Néanmoins les opérateurs Laplaciens et d’Alembertiens ont été obtenus comme limites à partir de schémas discrets. De plus, les relations de dispersion caractéristiques de ces structures ont été établies à une et trois dimensions d’espace.

 

Contrôle du rayonnement acoustique

Intervenants : J. Pouget, F. Ollivier

Le contrôle du bruit engendré et transmis par des structures mécaniques est une extension naturelle du contrôle de vibrations, avec des applications importantes pour l'industrie du transport. Dans ce cadre, nous avons proposé l'étude de dispositifs de contrôle passif par des circuits électriques du type résistif-inductif distribués sur la structure mécanique. Les avantages de cette technique sont la possibilité du contrôle sur une large bande de fréquence et la stabilité intrinsèque de la loi de contrôle. On modélise la structure composite (plaque ou coque) formée de couches purement élastiques, d'un ensemble d'actionneurs piézoélectriques et d'une « peau» ayant les propriétés électriques du contrôle passif.

 

Détection de défauts à l’aide d’amortissement actif

Intervenants : B. Chomette, A. Fernandes

La dynamique d’un système et son fonctionnement peuvent être considérablement affectés par la présence de défauts. La détection de ces défauts par des méthodes non destructives est d'un intérêt majeur dans de nombreux domaines industriels (coût économique, fiabilité des systèmes). Les méthodes de détection basées sur l’identification des paramètres modaux (fréquences propres, amortissement et amplitude modale), efficaces pour des défauts de taille relativement importante, sont difficiles à mettre en œuvre dans le cas de petites fissures. Les travaux réalisés s’intéressent à une nouvelle méthode utilisant un algorithme de contrôle actif. La détection de défaut est alors réalisée en étudiant la dynamique de la structure en boucle fermée, et plus particulièrement la variation de la dynamique du contrôleur.