Changwei ZHOU - Modélisation numérique de la propagation des ondes élastiques dans des structures périodiques - Application de la méthode des éléments finis ondulatoires
Séminaire exceptionnel
Date: 2019-03-11 11:00
Lieu: Salle Paul Germain, couloir 55-65, 4e étage
Titre :
Modélisation numérique de la propagation des ondes élastiques dans des structures périodiques - Application de la méthode des éléments finis ondulatoires
Résumé :
Des structures périodiques présentent une périodicité spatiale. Elles peuvent être obtenues en répétant un motif, dit ‘cellule unitaire’ dans une ou plusieurs directions. Ces structures sont souvent considérées comme des guides d’ondes élastiques. La compréhension des mécanismes de la propagation de ces ondes est capitale dans de nombreux domaines liés à l’acoustique, aux vibrations et au bruit. Les ondes guidées étant multimodales et dispersives, des outils de modélisation numérique sont indispensables pour comprendre ces mécanismes.
Basée sur le théorème de Floquet-Bloch, la méthode des éléments finis ondulatoires (WFEM pour Wave Finite Element Method) modélise une seule cellule avec FEM pour déduire des caractéristiques de la propagation d’un guide d’ondes. La méthode permet de minimiser la taille des modèles numériques, ce qui est essentiel dans des problèmes d’optimisation des méta-structures périodiques et dans des applications d'évaluation non destructive avec des ultrasons. De plus, en intégrant des stratégies de réduction de modèle, la taille du problème peut encore être réduite. Les techniques de réduction d’ordre du modèle avec les modes de la cellule seront présentés, ce qui constitue le premier axe de cette présentation.
Bien que l’application de la WFEM sur des guides d’ondes droits soit répandue, son utilisation sur des guides courbés est beaucoup plus rare.
Un changement du système de coordonnée est souvent nécessaire pour utiliser le théroème de Floquet-Bloch. Peut-on appliquer la méthode dans le cas particulier d'un guide périodique selon deux directions hélicoïdales ? Quels sont les systèmes de coordonnées à projeter des champs de déplacements/contraintes ? La réponse à ces questions constitue le deuxième axe de cette présentation. Comme exemple d'illustration, un nanotube chiral et une armure double couche de câble sont considérés.
Cette présentation donnera un aperçu des travaux menés dans le domaine de la vibroacoustique (École Centrale de Lyon) et dans l'evaluation non destructive des câbles (IFSTTAR, Nantes).
Toutes les Dates
- 2019-03-11 11:00