To see the other types of publications on this topic, follow the link: Analyse modale (Ingénierie).
Dissertations / Theses on the topic 'Analyse modale (Ingénierie)'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Analyse modale (Ingénierie).'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
1
Guilhen, Pierre-Michel. "Prédiction du comportement dynamique des rotors dans le cas d’équations à coefficients periodiques : instabilité – réponse aux balourds." Lyon, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAL0026.
Full textAbstract:
L'étude porte sur la détermination des instabilités et de la réponse aux balourds de rotors dissymétriques dans le cas où les équations des mouvements sont des systèmes linéaires à coefficients périodiques. La méthode proposée qui permet de trouver les zones d'instabilités est basée sur une extension de la théorie de Floquet et sur l'utilisation de matrices de transfert. La réponse au balourd est calculée pas l pas par une formulation implicite de Newmark. Les méthodes sont tout d'abord testées par des exemples simples mais suffisamment significatifs. Deux types d'applications industrielles sont ensuite étudiés : - un mono rotor pour lequel une méthode de réduction des degrés de liberté de type pseudo-modal est proposé, - un ensemble de deux rotors parallèles couplés par engrenage pour lequel une méthode de réduction des degrés de liberté de type sous structure est proposée. Les résultats obtenus sont tout à fait satisfaisants et prouvent l'intérêt des méthodes développées.
2
Ta, Minh Nghi. "Analyse modale par sous-espaces et par la transformée en ondelettes." Besançon, 2005. http://www.theses.fr/2005BESA2053.
Full textAbstract:
Les méthodes d'identification de systèmes mécaniques en condition opérationnelle sont aujourd'hui très attirantes. Elles permettent d'estimer les paramètres modaux à partir uniquement des réponses provenant de capteurs placés sur les structures. On propose dans ce travail de recherche de développer deux méthodes d'identification de systèmes en vibration, sans connaissance de l'excitation. Ce sont les méthodes sous espaces et la transformée en ondelettes. L'analyse modale, par la méthode sous espace de l'espace d'état, est basée sur l'estimation de la matrice de transition du système vibrant. Dans ce travail on propose trois méthodes pour estimer cette matrice de transition en exploitant la structure spéciale de la matrice construite avec les données. On détermine également des matrices de pondération qui permettent d'identifier les modes moins bien excités. Comme l'ordre du système est inconnu, on augmente progressivement cet ordre et on établit les diagrammes de stabilité. Plusieurs critères sont également proposés afin d'éliminer des modes parasites. Les ondelettes sont des signaux utilisés pour analyser d'autres signaux. La représentation temps-fréquence par la transformée en ondelettes nous permet de suivre l'évolution temporelle et fréquentielle de chaque composante, ce qui n'est pas le cas lors de l'utilisation de la transformée de Fourier. On va utiliser d'abord la transformée en ondelettes pour identifier des systèmes linéaires en vibration à partir des réponses transitoires. Ensuite on propose d'étendre cette méthode aux réponses libres de systèmes mécaniques non linéaires afin de caractériser les non-linéarités et d'effectuer une identification des paramètresThe system identification methods of mechanical structures in operational conditions are today very attractive. They allow to estimate the modal parameters using output-only data from sensors localized on the structures. In this research we propose two identification methods of vibrating systems, without knowledge of the excitation. These methods are the subspace methods and wavelet transform method. The modal analysis, by subspace methods, is based on the estimation of state matrix of the vibrating system. In this work we propose three methods to estimate this state matrix exploiting the special structure of a matrix obtained from the data. We determine weighting matrices which allow to identify modes poorly excited. As the model order is unknown, we progressively increase this order and we establish stabilization diagrams. Several criteria are also proposed in order to suppress the spurious modes. The wavelets are signals used to analyze other signals. With the time-frequency representation obtained from the wavelet transform we can follow temporal and frequential evolution of each component, which is not the case with the use of Fourier transform. In this work, we use the wavelet transform to identify vibrating linear systems from transient responses. The procedure is then extended to free responses of nonlinear mechanical systems in order to characterize non-linearities and identify its parameters
3
Mousrij, Ahmed. "Identification modale des structures mecaniques lineaires et faiblement non lineaires." Besançon, 1993. http://www.theses.fr/1993BESA2044.
Full textAbstract:
Le travail presente a pour objet l'identification modale des structures mecaniques lineaires et faiblement non lineaires, par exploitation des fonctions de transfert mesurees sous excitations harmoniques. Prealablement a la determination des solutions propres, on propose une technique de lissage qui permet de debarrasser les mesures des points perdus, des bruits de mesures et en grande partie de la contribution des modes exterieurs a la bande frequentielle analysee. On condense ensuite l'information donnee par tous les capteurs places sur la structure testee, dans un capteur fictif par mode a identifier. Dans le cas des structures lineaires, on presente trois methodes d'identification modale dont deux exploitent des donnees condensees, ce qui permet d'obtenir des valeurs propres coherentes pour tous les capteurs et de diminuer les temps de depouillement. Dans le cas des structures faiblement non lineaires, une technique de linearisation equivalente permet de determiner la forme des termes non lineaires a prendre en compte dans la procedure d'identification. On obtient les modes d'un systeme lineaire associe conservatif ou dissipatif. Le nombre de modes de frequences tres proches traites simultanement est au plus egal a trois si la structure a un comportement non lineaire. On presente quelques cas tests de validation experimentale qui illustrent les possibilites et la fiabilite des methodes proposees
4
Godot, Vincent. "Amélioration des modèles de calcul de turbo-alternateur." Besançon, 2000. http://www.theses.fr/2000BESA2023.
Full textAbstract:
L'objectif de l'étude concerne la compréhension de phénomènes vibratoires parasites observés sur des paliers d'une famille de turbo-alternateurs de petite et moyenne puissance. Pour comprendre ces phénomènes, une modélisation fine du support de palier a été menée afin de disposer d'un outil de représentation du comportement vibratoire de la structure. La mise en place d'une campagne d'essais et la réalisation d'un modèle éléments finis ont permis la mise en oeuvre d'une procédure de correction paramétrique. Il a été possible, dans un premier temps, d'étudier et identifier les paramètres contrôlant le comportement dynamique du sous-ensemble et dans un second temps, de proposer une méthodologie de modélisation pour des structures présentant des similitudes au niveau de la conception.
5
Larbi, Noureddine. "Identification modale temporelle multivariée des structures linéaires sous excitation aléatoire non mesurée." Besançon, 2000. http://www.theses.fr/2000BESA2019.
Full textAbstract:
L'analyse modale expérimentale est un outil primordial pour étudier, dimensionner et contrôler la stabilité d'une structure en vibration dans différents domaines (génie mécanique, génie civile). Cette analyse consiste à identifier les paramètres modaux : fréquences propres, amortissement et déformées modales à partir des mesures effectuées sur la structure. A l'issue de cette identification, nous pouvons ajuster le modèle éléments finis, cela nous permettra de raffiner l'étude mécanique dans différentes configurations et même, de prédire son comportement. Afin de réaliser cet objectif, nous proposons plusieurs techniques pour extraire les paramètres modaux d'une structure dans une configuration réelle en fonctionnement naturel ou soumise à une excitation aléatoire non mesurée.
6
Heinkelé, Christophe. "Synthèse modale probabiliste : Théorie et applications." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2008. http://www.theses.fr/2008ECDL0010.
Full textAbstract:
Le travail de cette thèse est focalisé sur le traitement des incertitudes des paramètres d’un système vibroacoustique. Après plusieurs rappels des techniques numériques pour traiter l’impact de l’aléa de ces paramètres sur le comportement du système, nous avons initié une méthode analytique en nous appuyant d’une part sur les calculs de probabilités classiques et d’autre part sur l’analyse modale. Nous avons ainsi commencé par écrire l’expression analytique de la densité de probabilité de la réponse en fréquence d’un oscillateur harmonique en considérant dans un premier temps que seul la fréquence propre était aléatoire de loi uniforme, puis dans un deuxième temps que seul l’amortissement visqueux était aléatoire (de loi uniforme également). Dans un troisième temps nous avons considéré un couple de variables aléatoires. Cette dernière résolution nous a permis d’envisager ensuite la superposition de n oscillateurs et d’écrire la densité de probabilité d’un système vibrant à un degrés de liberté : c’est ce que nous avons désigné par l’analyse modale probabiliste. Nous présentons une application à la poutre d’Euler-Bernoulli traitée par la méthode des éléments finis. Dans cette thèse, nous présentons des techniques numériques de traitement de l’aléa (Projection sur un chaos polynômial), mais un pas vers l’identification des paramètres et de leur aléa a également été tenté. Dans ce cadre, nous utilisons d’abord des méthodes d’identification non paramétrique, puis nous exposons une famille de méthodes basées sur les enveloppes de la réponse du système données par la résolution analytiqueThe work developed in this phd-thesis is focused on the treatment of the uncertainties of the parameters of a vibro-acoustical system. After several recalls of numerical techniques to treat the impact of the randomness of these parameters on the behaviour of the system, we initiated an analytical method by using on one hand classical calculations of probability and on the other hand the modal analysis. So we began by writing the analytical expression of the probability density function of the frequency response of a harmonic oscillator by considering at first that only the natural frequency is random and governed by an uniform law, then in a second time that only viscous damping was random (of uniform law too). In a third time we considered the couple as being random. By using this last resolution allowed us to superpose n oscillators and to write the probability density funstion of a vibrating system of n degrees of freedom: we called this method the probabilistic modal analysis. We introduce an application on the Euler-Bernoulli beam treated by finite elements method. In this thesis, we introduce numerical techniques about the treatment of the randomness upon parameters (projection on the polynomial chaos), but a step towards the identification of parameters and their randomness was also tried. In this frame, first we use methods of nonparametric identification, then we display a family of methods based on the envelopes of the frequency response of the system given by the analytical resolution
7
Tchéré, Séka. "Méthodes de correction des caractèristiques résiduelles de frontière en synthèse modale." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1988. http://www.theses.fr/1988ECDL0004.
Full textAbstract:
Ce travail vise une amélioration des méthodes de synthèse modale dans le cadre des liaisons avec de nombreux degrés de liberté. Il est nécessaire d'utiliser les caractéristiques résiduelles de frontière dont la connaissance est cependant imprécise et difficile. On contourne cet obstacle en introduisant les modes dit de branche et une correction optimale de ces caractéristiques. Un modèle modal est propose dans le cadre du recalage calcul-expérience et débouche sur deux nouvelles méthodes de synthèse modale très efficaces.
8
Jézéquel, Louis. "Synthèse modale : théorie et extensions." Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO19066.
Full textAbstract:
Cette étude propose un formalisme général permettant d'englober les diverses méthodes de synthèse modale. Ainsi l'analyse de la symétrie entre les formulations primale et duale a débouché sur de nouvelles procédures. L'introduction d'opérateurs intégraux a de plus permis d'analyser leur efficacité. L'utilisation d'une famille de modes de branche autorise l'identification des modèles modaux à partir de tests vibratoires simples. Un contrôle optimal des caractéristiques de frontière a abouti à la définition de modèles très efficaces malgré le faible nombre de degrés de liberté utilisés. Les lois de comportement des matériaux et des interfaces sont présentées de façon à faire ressortir les hypothèses simplificatrices permettant d'étendre les méthodes de synthèse modale aux structures visco-élastiques et non-linéaires. En particulier on justifie l'utilisation des modes complexes et non-linéaires. Ces derniers sont rattachés à la transformation normale et leur stabilité est étudiée à l'aide de la transformation de Poincaré. Plusieurs méthodes d'identification des modèles à partir d'essais dynamiques sont exposés. De nouvelles procédures expérimentales et numériques sont proposées dans le cas de forts amortissements et de non-linéarités localisées aux interfaces. Tout au long de cette étude de nombreux résultats numériques et expérimentaux sont utilisés pour illustrer les divers développements et pour vérifier l'efficacité des diverses méthodes de synthèse modaleThis study proposes a general formalism which permits the inclusion of the diverse methods of modal synthesis. Thus, the analysis of the symetry between the primal and dual formulations led to new procedures. Furthermore, the introduction of integral operators allowed the analysis of their efficiency. The definition of a new family of modes allows the identification of modal models based on simple vibratory tests. Optimal control of boundary characteristics led to the definition of highly efficient models despite the low number of degrees of freedom utilised. The behavior laws of the materials and of the interfaces are presented in such a way as to derive simplifying hypotheses which allow the modal synthesis methods to be extended to visco-elastic and non-linear modes. In particular, the utilisation of complex and non-linear modes is justified. The latter are linked to the normal transformation and their stability is studied through the use of the Poincaré transformation. Several methods for identifying models from dynamic trials are stated. New experimental and numerical procedures are proposed in the case of strong damping and of non-linearities localized on the interfaces. Throughout the study many numerical and experimental results are utilised to illustrate the diverse developments and to verity the efficiency of the diverse methods of modal synthesis
9
Gibert, Claude. "Analyse modale non-linéaire expérimentale." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00591587.
Full textAbstract:
L'introduction de l'analyse modale dans le cadre de structures mécaniques non-linéaires semble paradoxale, car le domaine d'application des nombreuses méthodes regroupées sous ce terme, est limité aux systèmes qui peuvent être considérés comme linéaires. Cependant, l'obtention de bases modales par ces méthodes très répandues, est d'une très grande utilité dans le domaine de l'ingénierie à plusieurs égards : caractérisation dynamique des structures, prédiction des réponses, sous-structuration, recalage de modèles... La notion de mode de vibration a été étendue, dans les années 1960, à une certaine classe de systèmes non-linéaires. Les modes des systèmes linéaires sont alors un cas particulier des modes normaux non-linéaires définis comme des mouvements possédant des propriétés particulières et dont l'existence a été démontrée. Depuis, de nombreux développements, le plus souvent analytiques, ont été effectués dans l'étude des systèmes dynamiques à l'aide des modes normaux non-linéaires. Les structures réelles exhibent souvent des comportements non-linéaires et peuvent donc poser certains problèmes de modélisation et d'analyse. Il nous a semblé opportun de rechercher l'intérêt, les possibilités d'application et l'efficacité de méthodes basées sur des notions modales étendues au cas non-linéaire dans un contexte expérimental et industriel. Dans le cadre de ce travail, des méthodes de calcul des modes non-linéaires sont évaluées sur des modèles numériques de structures. Des techniques d'identification des modes non-linéaires dans le domaine fréquentiel sont proposées, appliquées à des cas expérimentaux puis industriels, sur lesquels auront été effectués des tests vibratoires adéquats. Nous montrons quelques possibilités dans le domaine de l'analyse expérimentale des structures vibrantes basée sur des notions modales non-linéaires.
10
Lepage, Arnaud. "Exploitation de données spatiales mesurées par interférométrie laser pour l'analyse modale expérimentale des structures." Besançon, 2002. http://www.theses.fr/2002BESA2071.
Full textAbstract:
Differentes methodes d'analyse modale experimentale basees sur des mesures par interferometrie laser (espi) sont presentees dans ce memoire. Le principal avantage de ces techniques est de fournir une information vibratoire a forte resolution spatiale et enregistree de faÇon simultanee et sans contact. Une premiere approche hybride consiste a enrichir une analyse classique par capteurs, avec des acquisitions espi. Sous certaines hypotheses, les deformees modales sont directement estimees a partir des reponses operationnelles mesurees par le systeme optique. On presente ensuite l'utilisation combinee des techniques d'appropriation modale et de mesures espi. Cette approche permet de disposer directement des modes propres du systeme conservatif associe a une structure, meme en presence de modes couples. Enfin, une methode repose sur la mesure de fonctions de transfert par voie optique. L'identification modale est realisee par une technique de condensation des donnees dans le domaine spatial et permet d'acceder aux poles complexes du systeme dissipatif etudie. Ces differentes approches developpees ont ete validees sur des cas test simules ou experimentaux puis appliquees sur des panneaux de carrosserie automobiles. On montre comment l'utilisation de ces methodes est particulierement bien adaptee dans une perspective de validation et de recalage de modeles elements finis structurauxDifferent experimental modal analysis methods based on laser interferometry measurements (espi) are presented. The main advantage of these techniques is to provide high spatial resolution vibration information recorded simultaneously and contact-free. A first hybrid approach acts as a complement of a classical analysis using sensors with espi records. Under specific assumptions, mode shapes are directly estimated from operational responses measured by the optical system. A second method is presented combining modal appropriation techniques and espi measurements. This approach allows to obtain normal modes of the structure associated conservative system, even in case of modal coupling. Finally, a method based on measurement of transfer functions by optical way is then presented. Modal identification is performed using spatial domain data condensation technique and allows to obtain complex poles of the concerned dissipative system. These different approaches have been validated using simulated and experimental test cases and applied on automotive body panels. The use of these methods is especially well adapted in the view of validation and updating of structural finite elements models
11
Heller, Ludek. "Amortissement dans les structures assemblées." Besançon, 2005. http://www.theses.fr/2005BESA2050.
Full text
12
François, Emmanuel. "Synthèse par sous-structuration dynamique issue de l'identification modale." Besançon, 1987. http://www.theses.fr/1987BESA2035.
Full textAbstract:
A cause des problemes poses par une modelisation pure par elements finis, developpement d'une methode pour realiser analytiquement la synthese modale de la structure globale a partir des solutions propres des sous-structures disjointes obtenues par analyse modale (comportement dynamique global conservatif et dissipatif)
13
Serbichenko, Daria. "Modal analysis of time-dependent structures using Derictional Derivatives." Thesis, Ecole centrale de Nantes, 2019. http://www.theses.fr/2019ECDN0059.
Full textAbstract:
Dans un grand nombre de domaines, l'analyse modale de structures est une composante capitale du dimensionnement. Pour l'identification des fréquences et modes propres, les logiciels de calcul éléments finis sont maintenant souvent utilisés et offrent des réponses rapides et satisfaisantes dans une grande majorité de cas. Cependant, lorsqu'une structure possède une géométrie qui varie au cours du temps ou alors lorsqu'une fissure se propage dans cette structure, les méthodes classiques employées peuvent être contraignantes et consommatrice de temps CPU (remaillage, résolution itérative de problèmes aux valeurs propres...), surtout si l'on veut suivre l'évolution des solutions propres.Dans ces travaux de doctorat, une méthode originale est proposée afin d’améliorer la gestion de l’analyse modale de structures subissant des changements de forme au cours du temps. Celle-ci est basée sur les dérivées directionnelles et sur la méthode X-FEM. En effet, les dérivées directionnelles permettent de prédire l’évolution des solutions propres entre deux configurations temporelles de la structure et X-FEM permet de s’affranchir des contraintes liées au maillage de chacune des configurations. Grâce à des critères spécifiquement développés, la méthodologie a été testée pour des cas de problèmes plans et axysymétrique. Les résultats obtenus en regard des méthodes classiques et les conclusions qu’elles peuvent amener, permettent de voir les nombreux avantages de l’outil que nous avons proposéIn many industrial fields, modal analysis of structures is a primary key during the design. Finite Element Method is often used to identify both natural frequencies and shapes, offering quick and satisfactory answers in most cases. However, when a structure possesses a time-dependent geometry or if the structure is subjected to a crack propagation, the standards methods used can be constraining. They can also be CPU time consuming (due to remeshing, iterative solving of eigenvalue problems…), especially if one wants to track the evolution of the eigensolutions.In this research work, an original method is proposed to improve the management of finding the evolution of eigensolutions in case of time-dependent structures. This methology is based on the combination of directional derivatives and X-FEM. The directional derivatives allow to estimate the evolution of the eigensolutions between two configurations of the structure and X-FEM overcomes the constraints related to mesh generation of each configuration. Through specific developed criteria, the methodology has been tested for cases of plane and axisymmetric problems. The results obtained in comparison to the standard modal analyses and the conclusions that they can bring, highlight the advantages of the numerical tool that we proposed
14
Namar, Rabah. "Methodes de synthese modale pour le calcul des vibrations des structures." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066587.
Full textAbstract:
La complexite des systemes mecaniques est generalement due a leur geometrie, a leur dimension, ou a leur heterogeneite. Les methodes de synthese modale (ou sous-structuration dynamique) conduisent a une reduction de la taille des modeles. Leur concept repose sur la determination des modes propres de vibration basse frequence d'une structure partitionnee en plusieurs sous-structures a partir de la connaissance partielle du spectre basse frequence de ces dernieres et de champs de deplacement definis sur la structure entiere et decrivant les mouvements de l'interface. Ces champs de deplacement sont appelees modes de couplage. On etudie et on compare plusieurs methodes concurrentes de synthese modale reposant sur des familles de modes de couplage associees a differents operateurs symetriques definis sur l'interface.
15
Châtelet, Éric. "Amelioration des methodes d'analyse modale par condensation de fonctions de transfert et utilisation de polynomes orthogonaux." Besançon, 1994. http://www.theses.fr/1994BESA2058.
Full textAbstract:
Le memoire est consacre a de nouveaux developpements dans le domaine de l'analyse modale experimentale des structures a comportement lineaire. Ils concernent en particulier le traitement d'essais mimo (multi-input, multi-output) dans lesquels le nombre de fonctions de transfert a traiter simultanement peut etre tres important. L'idee maitresse developpee consiste a condenser l'ensemble des fonctions de transfert correspondant aux configurations d'excitation utilisees dans une reponse unique a partir de laquelle on pourra extraite l'information globale dynamique de la structure (frequences propres et amortissements). Quatre strategies ont ete elaborees. La premiere consiste a effectuer une moyenne complexe des fonctions de transfert qui peut etre traitee par les procedures traditionnelles. Dans ce cas, il convient de s'affranchir des phenomenes de compensation dus aux evolutions de phase entre les capteurs. Une solution est proposee pour eviter ces compensations dans les cas d'un mode isole et de deux modes couples. La seconde utilise une condensation complexe des fonctions de transfert obtenue en sommant pour chaque frequence, les reponses au carre. Une procedure d'extraction des parametres modaux fondee sur le developpement de la reponse sous forme fractionnelle partielle a ete developpee. La troisieme s'appuie sur une condensation reelle des fonctions de transfert, ce qui revient a n'utiliser que l'information d'amplitude des reponses. Cette methode donne d'excellents resultats meme dans le cas de forte densite modale. La quatrieme repose sur le developpement de l'amplitude carree des reponses sous forme de fractions rationnelles. Generalement, ce probleme d'identification est tres mal conditionne. Une amelioration sensible est apportee en utilisant les polynomes orthogonaux de forsythe. De nombreux exemples issus d'essais effectues sur des structures industrielles complexes ont permis de valider ces methodes. Par rapport aux methodes conventionnelles, il a ete mis en evidence une reduction des temps (et couts) de depouillement et une minimisation de l'influence des bruits de mesure
16
Matta, Pierre. "Analyse expérimentale des paliers aérodynamiques." Poitiers, 2009. http://theses.univ-poitiers.fr/2922/2009-Matta-Pierre-These.pdf.
Full textAbstract:
Les paliers aérodynamiques sont utilisés dans des machines de grande précision et de petite taille où se trouvent réunis les grandes vitesses de rotations avec les très faibles jeux. Plusieurs études numériques ont été faites pour déterminer les coefficients dynamiques des paliers à air mais les validations expérimentales sont toujours nécessaires. Un dispositif d'essai a été développé pour tester les paliers à air fonctionnant à une vitesse maximale de 60000 tr/min et sous différentes charges statiques. Les essais ont été faits sur des paliers aérodynamiques circulaires mais le dispositif peut tester d'autres types de paliers. Les excitations dynamiques sont appliquées par deux pots vibrants ou par un marteau d'impact et une méthode d'identification des coefficients dynamiques a été développée. Deux paliers aérodynamiques circulaires de 30 mm et 40 mm de diamètre avec L/D = 1 et un jeu radial de 22 µm ont été testés. Les résultats obtenus pour différentes vitesses de rotation et charges statiques ont été comparés avec le calcul théoriqueCircular air bearings are used in high precision rotating machineries of small size working at high rotation speeds and small clearances. Many numerical studies were performed for calculating the dynamic coefficients of air bearings but experimental validations are always necessary. A test rig for air bearings working up to 60,000 rpm and different static loads was developed. The tests were performed on circular bearings but the test rig can accommodate other types of air bearings. The dynamic excitations are applied by two shakers or by an impact hammer and an appropriate method were developed for identifying the dynamic coefficients. Two circular air bearings of 30 mm and 40 mm diameter with L/D=1 and 22 µm radial clearance were tested. The experimental data obtained for different rotation speeds and static loads are compared with theoretical results
17
Tyrode, Victor, and Victor Tyrode. "Analyse modale d'une structure submergée à partir de jauges de déformation." Master's thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/38106.
Full textAbstract:
Ce mémoire de maîtrise présente une étude préliminaire pour comprendre comment réaliser l'analyse modale d'une turbine hydraulique de type Francis. Au cours du projet Tr-Francis, il est prévue de réaliser des mesures de déformations et de réaliser une analyse modale à l'aide de jauges de déformation collées sur la turbine lors de son fonctionnement. Pour ce faire, il est nécessaire de comprendre comment installer les jauges de dé- formation sur la turbine. Tout d'abord, des expérimentations ont été réalisées afin de comprendre les raisons pour lesquelles les jauges de déformation ne fonctionnent pas sous l'eau. Différentes technologies de jauges de déformation et différents produits de protections ont également été testés. Il est également nécessaire de comprendre comment réaliser une analyse modale à partir de mesures de jauges de déformation. Sumali à développée une nouvelle méthode d'analyse modale par mesure de déformation sur une poutre. A travers ce mémoire, cette méthode est étendue pour réaliser l'analyse modale d'un anneau. La méthode est tout d'abord prouvée mathématiquement puis à l'aide d'une simulation numérique. Finalement, en excitant un anneau instrumenté de jauges de déformations avec un marteau d'impact puis avec un piézo-actionneur, la fonctionnalité de la méthode est prouvée.Ce mémoire de maîtrise présente une étude préliminaire pour comprendre comment réaliser l'analyse modale d'une turbine hydraulique de type Francis. Au cours du projet Tr-Francis, il est prévue de réaliser des mesures de déformations et de réaliser une analyse modale à l'aide de jauges de déformation collées sur la turbine lors de son fonctionnement. Pour ce faire, il est nécessaire de comprendre comment installer les jauges de dé- formation sur la turbine. Tout d'abord, des expérimentations ont été réalisées afin de comprendre les raisons pour lesquelles les jauges de déformation ne fonctionnent pas sous l'eau. Différentes technologies de jauges de déformation et différents produits de protections ont également été testés. Il est également nécessaire de comprendre comment réaliser une analyse modale à partir de mesures de jauges de déformation. Sumali à développée une nouvelle méthode d'analyse modale par mesure de déformation sur une poutre. A travers ce mémoire, cette méthode est étendue pour réaliser l'analyse modale d'un anneau. La méthode est tout d'abord prouvée mathématiquement puis à l'aide d'une simulation numérique. Finalement, en excitant un anneau instrumenté de jauges de déformations avec un marteau d'impact puis avec un piézo-actionneur, la fonctionnalité de la méthode est prouvée.
This Master's thesis presents a preliminary study to understand how to perform the modal analysis of a Francis hydraulic turbine. During the Tr-Francis project, it is planned to carry out deformation measurements and perform a modal analysis using strain gauges bonded to the turbine during its operation. It is then necessary to understand how to install the strain gauges on the runner. Experiments were conducted to understand why the strain gauges have a limited lifetime underwater. Different strain gauge technologies and different protection products have also been tested. It is also necessary to understand how to perform a modal analysis from strain gauge measurements. Sumali has developed a method to perform modal analysis using deformation measurement on a beam. Through this thesis, this method is extended to perform the modal analysis of a ring. The method is first developped and then validated using numerical simulations. The method is first proven mathematically and then using a numerical simulation. Finally, by exciting an instrumented ring of strain gauges with an impact hammer and then with a piezo-actuator, the functionality of the method is proven.
This Master's thesis presents a preliminary study to understand how to perform the modal analysis of a Francis hydraulic turbine. During the Tr-Francis project, it is planned to carry out deformation measurements and perform a modal analysis using strain gauges bonded to the turbine during its operation. It is then necessary to understand how to install the strain gauges on the runner. Experiments were conducted to understand why the strain gauges have a limited lifetime underwater. Different strain gauge technologies and different protection products have also been tested. It is also necessary to understand how to perform a modal analysis from strain gauge measurements. Sumali has developed a method to perform modal analysis using deformation measurement on a beam. Through this thesis, this method is extended to perform the modal analysis of a ring. The method is first developped and then validated using numerical simulations. The method is first proven mathematically and then using a numerical simulation. Finally, by exciting an instrumented ring of strain gauges with an impact hammer and then with a piezo-actuator, the functionality of the method is proven.
18
Moyroud, François. "Fluid-structure integrated computational methods for turbomachinery blade flutter and forced response predictions." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0101.
Full textAbstract:
Les ensembles disque-aubes des turbomachines modernes sont amenés à satisfaire des critères stricts en termes de stabilité aéroélastique et de réponse forcée. L'objectif de cette thèse est d'utiliser et de développer des techniques de modélisation, capables de prédire le phénomène de flottement et de quantifier les amplitudes de résonance des aubages de turbomachine. Pour le flottement, deux méthodes d'analyse aéroélastique sont considérées: la méthode énergétique (approche fluidestructure non-couplée) et le schéma de couplage modal (approche fluide-structure couplée). Ces modèles ont été installés dans le code de calcul STRUFLO qui offre des outils d'interface performants pour coupler divers codes de calcul. Des méthodes spécifiques sont utilisées afin de combiner plusieurs types d'analyses fluide et structure, et ainsi de progresser dans le sens d'un traitement général des interactions fluide-structure. A cet effet, le schéma de couplage modal est adapté pour être compatible avec des analyses modales d'aube seule ainsi que des analyses modales d'ensemble disque-aubes avec ou sans symétrie cyclique. Un maillage d'interface est utilisé pour résoudre les problèmes liés à l'incompatibilité des maillages fluide et structure à l'interface et une méthode d'interpolation/extrapolation permet de transférer les modes de vibration d'aube et les champs de pression instationnaire, du maillage structure au maillage aérodynamique et vice versa. Le désaccordage structure est l'une des caractéristiques pouvant considérablement modifier la stabilité aéroélastique et les amplitudes de résonance des aubages. A cet effet, deux méthodes de réduction ont été étudiées afin d'autoriser des analyses modales et de réponse forcée d'ensemble disque-aubes complet. Les techniques développées sont appliquées à l'étude des comportements dynamiques, aérodynamiques et aéroélastiques du fan transonique NASA Rotor 67, d'un fan transonique avec nageoires et d'un fan subsonique à large cordeThe lightweight, high performance bladed-disks used in today's aeroengines must meet strict standards in terms of aeroelastic stability and resonant response characteristics. The research presented in this thesis is directed toward improved prediction and understanding of blade flutters and forced response problems in turbomachines. To address the blade flutter problem, two aeroelastic analysis methods are considered: the energy method (fluid-structure uncoupled approach) and the modal aeroelastic coupling scheme (fluid-structure coupled approach). The two methods have been implemented in the STRUFLO master code which is designed to provide fluid-structure interfaces for a library of structural and flow solvers. Especially tailored methods are used to couple or interface a wide range of structural and aerodynamic analyses. First, the modal aeroelastic coupling scheme is extended to deal with single blade, cyclic symmetric and full assembly modal analyses as weil as single and multiple blade passage unsteady aerodynamic analyses. Second, an interfacing grid technique is proposed to circumvent problems due to the presence of non-conforming fluid and structural grids at the interface. Finally, a grid-to-grid interpolation/extrapolation scheme is used to transfer blade mode shapes and blade surface unsteady pressures from the structural grid to the aerodynamic grid and vice versa. One structural characteristic of bladed-disks that can significantly impact bath on the aeroelastic stability and the resonant response is that of structural mistuning. With this respect, two reduction methods have been developed to perform full assembly modal analyses and forced response analyses. Various numerical applications are proposed to illustrate the applicability of the above mentioned methods including structural dynamic, aerodynamic and aeroelastic analyses of the NASA Rotor 67 unshrouded transonic fan, a shrouded transonic fan and a subsonic wide chard fan
19
Beaudouin, Marie. "Analyse modale pour les coques minces en révolution." Phd thesis, Université Rennes 1, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00541467.
Full textAbstract:
Le sujet de cette thèse est l'étude du spectre de l'opérateur de Koiter pour des coques minces en fonction de leur épaisseur. On se restreint au cas de coques minces axisymétriques et encastrées. L'opérateur de Koiter se décompose en un opérateur de membrane indépendant de l'épaisseur et un opérateur de flexion. Le spectre de l'opérateur de Koiter est discret alors que celui de la membrane contient du spectre essentiel. En utilisant la symétrie axiale du problème, on décompose les opérateurs en fonction de la fréquence angulaire k. Dans une démarche constructive, on cherche les solutions du problème aux valeurs propres comme séries formelles en puissances inverses de k. On obtient alors un théorème de réduction formelle général ramenant le problème à l'étude d'un problème scalaire. On s'intéresse ensuite au cas d'une coque cylindrique et on exhibe une famille de quasimodes correspondant aux plus petites valeurs propres. Lorsque l'on rajoute l'opérateur de flexion, on sélectionne alors un mode k dépendant de l'épaisseur et il apparaît des couches limites. On exhibe également des quasimodes dans ce régime. Des simulations numériques à l'aide de la librairie d'éléments finis Melina pour l'opérateur de membrane et pour le modèle sous-jacent de Lamé ont justifié nos résultats théoriques.
20
Dal-Ferro, Christian. "Etude dynamique des structures à symétrie cyclique, immergées dans un fluide lourd. : Application à une roue de pompe centrifuge." Lyon, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAL0085.
Full textAbstract:
Pour pouvoir respecter les impératifs de performance et de rentabilité sans cesse plus sévères, les constructeurs de turbomachines doivent caractériser de plus en plus finement le comportement vibratoire de leurs produits. L'étude présentée porte sur la prédiction du comportement dynamique des structures immergées, lorsque le système couplé fluide-structure possède la propriété de symétrie cyclique. Une méthode de calcul adaptée à l'étude de systèmes à grand nombre de degrés de liberté est développée. Cette méthode s'applique notamment aux roues hydrauliques de pompes centrifuges. Elle permet de prévoir les fréquences et modes propres, ainsi que la réponse à une sollicitation harmonique du système couplé. Une série d'essais effectués sur une roue de pompe ont mis en évidence l'effet prépondérant de la masse ajoutée sur les fréquences propres du système en fonctionnement. Le fluide est ainsi considéré incompressible et au repos. La taille du problème à traiter est considérablement réduit~ en limitant le domaine d'analyse à un secteur répétitif du système et en réduisant le nombre de degrés de liberté par des techniques modales appliquées au fluide et à la structure. La méthode est tout d'abord validée par rapport à deux cas tests : les résultats numériques sont comparés à des résultats analytiques dans le cas d'une sphère immergée en milieu infini et à des résultats expérimentaux dans le cas d'une plaque présentant une symétrie cyclique. Elle est ensuite appliquée à une roue de pompe centrifuge industrielle pour laquelle les résultats numériques sont comparés à des résultats expérimentaux. L'ensemble de ces applications démontre la validité des approches proposées La méthode est ainsi en mesure de prédire, avec un coût de calcul raisonnable, les niveaux vibratoires élevés qui peuvent apparaître sur les roues de pompe et qui sont susceptibles de conduire à des fissurations de flasquesThis study is concerned with the prediction of the dynamic behaviour of rotationally periodic structures immersed in fluid. A formulation suitable for the study of industrial structures, such as centrifugal pump wheels is presented This formulation leads to the determination of the natural frequencies modes shapes and frequency response of the coupled system Experiments carried out on a pump wheel, shows that the natural frequencies of the immersed system are mainly influenced by the added mass effect, then, the fluid is considered incompressible and at rest. The reduction resulting from the properties of wave propagations in periodic systems combined with modal reduction techniques applied to bath structure and fluid domains, lead to the solution of a limited number of coupled equations. The efficiency of the proposed method is shown using two applications. Numerical results are compared first to analytical results in the case of an empty sphere immersed in an infinite fluid domain and then to experimental results in the case of a cyclic symmetrical plate. Finally, the model is applied to an industrial pump wheel in water and the numerical results are compared to experimental results. This application illustrates the ability of the method to deal with complex industrial structures using standard workstations. The proposed method is able to predict, with reduced computer costs, vibration 13levels which may occur on pump wheels and lead to failure
21
Rébillard, Eric. "Vibro-acoustique des réseaux de plaques: : modélisation, hypersensibilité et populations de structures." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0085.
Full textAbstract:
Un modèle analytique définissant le mouvement vibratoire de plaques couplées à angle quelconque, où les effets de flexion et de membrane sont pris en compte est proposé. La formulation utilise une décomposition semi-modale dans une direction associée à un formalisme ondulatoire dans la direction perpendiculaire. Cette approche économique en temps calcul et en espace mémoire permet de considérer des assemblages avec de nombreuses plaques mêmes aux fréquences élevées. Le comportement acoustique est basé sur une formulation intégrale utilisant la fonction de Green avec source image, discrétisée et résolue par une méthode de collocation. Cette démarche est plus lourde numériquement que l'approche vibratoire. Le phénomène d'hypersensibilité à l'angle de cou^lage est illustré, aussi bien sur le plan vibratoire que sur le plan acoustique ; pour les faibles angles de couplage, une faible modification angulaire peut entraîner des modifications importantes du comportement ; ceci est dû à une modification de l'équilibre entre les effets de flexion et de membrane. Dans le cas d'une population de structures industriellement équivalentes, une approche statistique montre que les effets de l'hypersensibilité sont plus ressentis à travers le comportement vibratoire qu'à travers le comportement acoustique. Ces résultats corroborent des approches expérimentales menées par d'autres auteurs. Le modèle établi permet l'étude de systèmes périodiques finis (formés par la répétition de motifs identiques) dont le motif de base est constitué de deux plaques non coplanaires, les comportements typiques de telles structures sont illustrés et comparés à une approche expérimentale. Dans le cas de grandes structures formées à partir de nombreuses plaques différentes, la notion de liaison hypersensible est aussi existante[An analytical formulation describing vibrational motion of coupled plates at any angle, where bending and in plane motions are taken into account is proposed. The formulation for plate vibration uses a modal decomposition along one direction and a wave formulation along the perpendicular one. This way is numerically cheaper than a Finite Element Method (about the cup time and the memory space) and can consider a great number of plates even up to 1000 Hertz. The acoustic behaviour is expressed by an integral formulation using the Green function. The integral equation is discretized and a collocation method is used to solve it. The numerical part is heavier for the acoustic behaviour than for the vibrational one. The hypersensitivity phenomenon, to the coupling angle is exposed through the vibrational and acoustic behaviours; for a low angle of connexion, a weak modification of it can lead to a large modification of the behaviour. It is due to a modification of the equilibrium between the in plane and bending motions. When dealing with a population of industrially identical structures, a statistical approach shows that the effects of hypersensitivity are more observable through the vibrational behaviour than through the acoustic one. These results correspond to experimental results exposed by different authors. This model can deal with periodic systems which correspond to an assemblage of identical substructures where the substructure is constructed from two coupled plates. Typical results of such structures are exposed and compared to an experimental approach. When we are dealing with structures constructed from a great number of different plates, the hypersensitivity phenomenon is always observable. ]
22
Kabouya, Nadjiba. "Influence de la contrainte seuil sur la stabilité de l'écoulement de Poiseuille d'un fluide viscoplastique : études modale et non modale." Nancy 1, 2005. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000161.pdf.
Full textAbstract:
La @stabilité linéaire de l'écoulement de Poiseuille d'un fluide de Bingham est analysée. L'intérêt de cette étude provient des problèmes rencontrés lors de la cimentation de puits de pétrole ; il est ici nécessaire de connaître la structure de l'écoulement des fluides (ciment, boues de forage). En particulier, les conditions de transition laminaire-turbulent sont importantes. L'écoulement de base est caractérisé essentiellement par la présence dans sa partie centrale d'une zone iso-vitesse, où la contrainte est inférieure à un seuil, qui se déplace comme un solide indéformable. L'analyse modale qui repose sur une perturbation de forme exponentielle montre que l'écoulement est linéairement stable. Le caractère non normal de l'opérateur linéaire montre qu'une croissance transitoire de l'énergie de la perturbation est possible aux temps courts. Les perturbations optimales ainsi que les conditions de non augmentation de l'énergie sont déterminées, en fonction du nombre de BinghamThe @linear stability of the Poiseuille flow of a Bingham fluid is analysed. The present study is motivated by the problems encountered during the cementation of oil wells. In such situations, it is mandatory to know the structure of the flow of the different fluids involved (cement, mud of drilling). More specifically, the conditions of the transition from the laminar to the turbulent regime are important. The mean flow is essentially characterized by the presence in its central part of a plug zone, which moves as a rigid solid. The modal analysis relies upon an infinitesimal disturbance of the mean flow of exponential form, and shows that the Poiseuille flow is linearly stable. The non normal character of the linear operator demonstrates that a transient growth of the energy associated to the perturbation is possible, for short times. The optimal disturbances and the conditions of non increasing energy are determined, versus the Bingham number
23
Diniz, Alberto. "Extension des méthodes de synthèse modale aux structures non-déterministes." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2000. http://www.theses.fr/2000ECDL0022.
Full textAbstract:
Nous appliquons les méthodes de synthèse modale et les méthodes d'éléments finis stochastiques à la modélisation des structures comportant de grandes interfaces avec paramètres aléatoires. Les aléas associés aux systèmes technologiques de raccordement des sous-structures exigent une approche statistique, ce qui augmente la taille et la complexité du problème. Les grandes interfaces posent problème similaire dans l'application des méthodes classiques de synthèse modale. Même réduit, par les méthodes classiques, le système d'équations correspondant à la structure assemblée exige encore des temps et des efforts de calcul prohibitifs. Pour surmonter ces obstacles, nous proposons une méthode innovante de double synthèse modale, utilisant des modes de branche particuliers. Ces modes, très représentatifs de la dynamique de l'interface de raccordement, conduisent à des résultats comparables à ceux des méthodes classiques, mais avec un coût de calcul très réduit. Cette méthode sera étendue aux structures possédant des propriétés aléatoires aux interfaces en utilisant l'approche par perturbations. Pour ces interfaces, nous utilisons des sous-structures supplémentaires de liaison, fictives, qui rassemblent les paramètres aléatoires de modélisation des systèmes de raccordement indépendamment des sous-structures principales. Des tests numériques valident et comparent la méthode proposée aux méthodes classiques. Puis, des exemples font l'extension de la méthode aux structures aléatoires. Ces derniers montrent les avantages de l'utilisation de la sous-structuration pour traiter des structures stochastiques. Enfin, la méthode est appliquée à un exemple industriel, silencieux d'automobile, doté d'une grande interface avec rigidité aléatoireThe modal synthesis method and the stochastic finite elements method are applied to model structures with large and stochastic interfaces between its substructures. The inherent randomness of the technological systems of substructures connection requires a statistical approach, which increases the size and complexity of the problem. In the same way, the large interfaces involve a similar problem in the application of the traditional methods of modal synthesis. In order ot avoid these difficulties, we propose an innovating method of double modal synthesis, using branch modes defined in a particular way. These branch modes, very representative of the link interface dynamics, lead to equivalent results of those ontained by traditional methods, but with an importanting time computational reduction. This method will be extended to the structures with random properties on the interfaces by using the perturbations approach. For these interfaces, we use additional link substructures which gather the random parameters independently of the principal substructures. The proposed method is compared to traditional approaches by numerical tests. The examples show the advantages of the use of the sub-structuring to treat stochastic structures. Lastly, the method is applied to an industrial example (a car muffler) with a large interface ad a random rigidity
24
Casanova, Euro. "Dynamique des structures cycliques avec incertitudes : modélisation modale des aubages de turbines." Compiègne, 2002. http://www.theses.fr/2002COMP1404.
Full textAbstract:
A première vue un aubage apparait comme une structure à symétrie cyclique parfaite ; cependant, dans la pratique, des petites variations, appelées désaccordement, existent toujours entre les différents secteurs qui composent la structure. L’expérience montre que ces désaccordements peuvent produire des modifications importantes sur la réponse vibratoire du système, en particulier en faisant apparaitre des modes localisées. Leur prise en compte dans les modélisations numériques est donc essentielle. Pourtant, compte tenu des tailles des modèles numériques des aubages et du caractère incertain du désaccordement, qui oblige à réaliser un grand nombre de simulations, l’utilisation de modèles réduits s’impose. Ce travail présente la formulation, la validation et la discussion d’une méthode qui permet d’obtenir un modèle réduit de tout l’aubage admettant la prise en compte du désaccordement. La méthode est basée sur une application de la méthode de synthèse modale en formulation Craig et Bampton, adaptée au cas des structures à symétrie cyclique. La prise en compte du désaccordement se fait par modification des rigidités modales des ailettes encastrées. Afin de valider la méthode, celle-ci a été appliquée à l’étude de cinq modèles simulant des aubages de turbines aéronautiques et de turbines pour la production d’électricité avec différents degrés de liaison au niveau des nageoires des ailettes. L’étude réalisée comprend le calcul des fréquences et modes propres, et de la réponse forcée, ainsi qu’un calcul statistique sur les maxima des réponses des aubages désaccordés. Les résultats obtenus montrent la validité de l’approche proposée et ses limitations. Enfin, une méthode qui permet d’estimer le désaccordement présent dans un aubage, à partir de mesures expérimentales, a également été formulée. Cette méthode, qui exploite les caractéristiques des modèles formulés dans la première partie, est limitée au cas où les ailettes répondent sous une déformée de flexion simple.
25
Besset, Sébastien. "Optimisation du comportement vibro-acoustique des structures à l'aide d'une synthèse modale généralisée." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2006. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/sbesset.pdf.
Full textAbstract:
Les techniques de synthèse modale constituent un moyen efficace d’analyser le comportement dynamique d’une structure complexe. L’objectif de cette thèse est la généralisation des techniques de synthèse modale permettant d’aboutir à une description d’un système comportant des cavités acoustiques faisant intervenir des modes particuliers. Ces modes sont liés aux différents éléments qui découlent d’une approche systémique de l’ensemble. Ainsi, le système est décrit via des modes de volume, principalement associés aux cavités acoustiques, des modes de surfaces, associés aux éléments bidimensionnels, et des modes de lignes, associés aux singularités et aux éléments monodimensionnels. Les structures considérées sont proche des structures que l’on peut trouver dans l’industrie automobile. Les éléments constituants sont donc essentiellement des plaques, des coques, des corps creux et des cavités acoustiques. En ce qui concerne les corps creux, une analyse modale particulière permet de prendre en compte la complexité de leur forme, en n’introduisant qu’un nombre limité de degrés de liberté. Les méthodes d’analyse modale utilisées pour la description des structures complexes considérées dans ce mémoire permettent d’envisager leur optimisation sous des critères acoustiques. Ces critères proviennent des matrices intervenant dans l’analyse modale des différents éléments en présence. Ils sont relatifs au niveau de pression dans les cavités acoustiques, et permettent de distinguer les différents “chemins vibro-acoustiques” responsables des nuisances. L’optimisation est faite d’une part sur la forme des corps creux, d’autre part sur les revêtements de mousse apposés sur les parois de la structure. Pour ce faire, on s’intéresse à une méthode de couplage fluide-structure permettant de prendre en compte des matériaux poroélastiquesModal synthesis methods are an efficient way of analyzing the dynamic behaviour of complex structures. The aim of this thesis is to generalize modal synthesis methods to allow the description of systems featuring acoustical cavities using specific modes. These modes are linked to the various elements resulting from a systemic approach to the problem. Thus, volume modes describe acoustical cavities, surface modes describe two-dimensional elements, and line modes describe the linear elements and singularities of the system. Structures considered in this report resemble those found in the automotive industry. Constituting elements are thus plates, shells, hollow parts and acoustic cavities. Concerning the hollow parts, a specific modal analysis method allows to take into account their structural form, using only a small number of degrees of freedom. The modal analysis methods described in this work can be used to optimize complex structures based on acoustical criteria. These criteria stem from the matrices appearing in the modal analysis process. They are linked to the pressure level in the acoustic cavities, and allow a separate analysis of the various “vibro-acoustical paths” responsible for the noise. First, the optimization is performed on the geometry of the hollow parts of the structure. Secondly, porous media are introduced on the plates constituting the structure, and the fluid-structure coupling method is adapted to take the resulting phenomena into account
26
Langevin, Marc. "La stabilité des réseaux hydro-électriques par les réglages : Présentation d'une méthode de régulation modale adaptative." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1987. http://www.theses.fr/1987ECDL0025.
Full textAbstract:
Mise au point d'une methode adaptative de regulation frequence-tension a l'aide d'un logiciel de simulation numerique lineaire. Algorithme de calcul des parametres de reglage optimaux utilisant le principe du maximum. Verification de l'efficacite sur des reseaux classiques
27
Mokhtari, Abderahemane. "Etude du comportement thermique des bâtiments en contact avec le sol par l'analyse modale." Lyon, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAL0056.
Full textAbstract:
Nous développons dans ce travail un logiciel détaillé de simulation thermique des bâtiments en contact avec le sol. Nous avons utilisé l'ANALYSE MODALE des transferts thermiques du système "bâtiment-sol". De nombreux cas peuvent être traités : bâtiment sur terre-plein ou semi-enterré en présence d'une nappe phréatique avec une répartition uniforme ou partielle de l'isolant au niveau du plancher bas. Le traitement du problème se fait alors en trois parties : - Analyse modale et réduction de chaque sous-système thermique (monodimensionnel au niveau de la paroi, bidimensionnel au niveau du sol). Les matrices caractérisant les sous-systèmes réduits sont stockées dans une bibliothèque, - Construction du système thermique global (parois+sol) à partir des sous-systèmes thermiques réduits, -Résolution du système global. Nous montrons sur quelques exemples les avantages (gain de temps de calcul, prise en compte de non-linéarités, bibliothèque de cas courants) d'une telle méthodologie.
28
Sarrant-Foresti, Maud. "Étude et développement de systèmes nanostructures pour des verres optiquement fonctionnels." Saint-Etienne, 2007. http://www.theses.fr/2007STET4009.
Full textAbstract:
Le présent mémoire synthétise les résultats obtenus dans le cadre d'une thèse Cifre (Collaboration entre Saint-Gobain Recherche, l'unité mixte CNRS / Saint-Gobain et le Laboratoire Hubert Curien) pour la modélisation et la fabrication de nanostructures en vue de la fonctionnalisation de substrats verriers. L'étude porte plus spécifiquement sur la modélisation et la réalisation d'un polariseur réflectif à grille large bande pour le visible. La première partie étudie les réseaux de diffraction métalliques de profil de surface quelconque et de forte amplitude de structuration. Le calcul numérique de ce type de réseaux est en effet un problème délicat dans le cas de la polarisation TM : la présente thèse expose le modèle électromagnétique appelé «True-Mode Method» (TMM) développé pour résoudre le problème. Il est montré comment la TMM permet de calculer de façon robuste et fiable des réseaux de profil quelconque, en prenant notamment en compte les défauts de réseaux issus de la fabrication. Il est ainsi montré la capacité de la TMM à être utilisée comme un outil de conception de nanostructures. La deuxième partie porte sur l'étude d'un procédé de fabrication grande surface et bas coût des nanostructures : la nano-impression à chaud. L'instrumentation mise en place est présentée. Principe et test d'un banc de mesure par scatterometry optique des propriétés rhéologiques de matériaux en film pour la nano-impression sont également développés. Enfin, un exemple de la réalisation de polariseur réflectif sub-longueur d'onde large bande pour le visible est donné. Les propriétés optiques du réseau fabriqué ont été mesurées et comparées aux simulations numériques obtenus par la TMMThe thesis reports on the results obtained in the frame of a PhD (Collaboration between Saint-Gobain Recherche, joint laboratory CNRS / Saint-Gobain and laboratory Hubert Curien) aiming at modelling and fabricating nanostructures for glass functionalization. The work focuses more especially on the modelling and fabrication of wire-grid broadband reflective polarizer for the visible spectrum. Modelling of deep metal diffraction gratings with any profile surface is exposed in the first part. Numerical calculation of such gratings is indeed a delicate issue, especially in the case of TM polarization : the thesis presents the electromagnetic model called «True-Mode Method» (TMM) adjusted for solving the problem. It is demonstrated that the TMM is robust and reliable enough for calculating gratings with any shape, including profiles with real fabrication defects. This demonstrates that the TMM can be used as an efficient and reliable grating design tool. Hot nanoimprint is studied in the second part as a large surface and low cost nanopatterning process. The nano-impression set-up is presented. The principle and first tests of a scatterometry set-up for measuring rheological properties of films to be nanoimpressed are presented. Finally we give the properties of a fabricated subwavelength wiregrid polarizer designed for the visible spectrum. Optical properties of the polarizer have been measured and compared to the TMM simulated ones
29
Coutellier, Daniel. "Réanalyse des propriétés dynamiques de grandes structures par synthèse modale." Lille 1, 1988. http://www.theses.fr/1988LIL10007.
Full textAbstract:
Utilisation d'une méthode de synthèse modale comme méthode de réanalyse dans le cas de la conception dynamique d'une caisse de métro. L'algorithme retenu a été la génération de celui de Mac Neal aux interfaces libres. Après une étude préliminaire sur une maquette simplifiée, la stratégie appliquée au modèle réel a permis de comparer les résultats à ceux du calcul direct réalisé précédemment et de confirmer l'efficacité de la synthèse modale pour la conception dynamique des véhicules ferroviaires.
30
Azoury, Chadi. "Analyse dynamique d’un vilebrequin nouvel élément fini filaire." Toulouse 3, 2007. http://www.theses.fr/2007TOU30023.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse vise à analyser le comportement dynamique d'un vilebrequin afin d'aboutir à un modèle élément fini simple pouvant simuler ses comportements. Un modèle E. F utilisant un maillage volumique d'éléments tétraédriques est réalisé. Ce modèle fournit les valeurs des modes et fréquences propres de vibration du vilebrequin. Ensuite les résultats du modèle élément fini sont validés par la méthode d'analyse expérimentale. Le but de cette thèse est de remplacer le maillage volumique par un maillage filaire. Plusieurs nouveaux éléments de poutre ont été proposés et étudiés sur une structure de test en portique en analyse statique et dynamique. Finalement les résultats numériques obtenus montrent que l'élément fini filaire peut substituer aux éléments finis volumiquesThis work of research consists of analyzing the dynamical behavior of a crankshaft in order to get a simple linear finite element that can simulate its behaviors. A finite element model using tetrahedral volumetric elements is performed. This model produces the values of modes and frequencies of vibration of the crankshaft. Then the results of the finite element model are validated using the experimental modal analysis. The objective of this thesis is to replace the volumetric meshing with a simple linear meshing. Many new beam elements are proposed and studied on a test frame structure statically and dynamically. Finally the obtained numerical results show that the linear finite element can substitute volumetric finite elements
31
Chen, Chaohui. "Vibration et vibroacoustique des panneaux-composites sandwich en présence d'incertitudes : expérimentation et validation du modèle." Université de Marne-la-Vallée, 2006. http://www.theses.fr/2006MARN0298.
Full textAbstract:
On développe un modèle numérique stochastique de prévision du comportement vibratoire et vibroacoustique BF et MF des panneaux composites sandwich en prenant en compte les incertitudes de données et les incertitudes de modélisation. Le modèle numérique moyen est construit à partir d'éléments plaques multicouches homogénéisées. Le modèle probabiliste des incertitudes de données et de modélisation est un modèle probabiliste non paramétrique pour lequel les opérateurs du problème aux limites sont aléatoires. On présente une méthode d'identification expérimentale du modèle stochastique et sa validation expérimentale à partir d'une base de données relative à 8 panneaux réalisés expérimentalement. On analyse, dans les bandes BF et MF, la propagation des incertitudes des panneaux sandwich dans le modµele numérique stochastique vibroacoustique de prévision de la réponse acoustique d'une cavité bornée couplée à un panneau sandwich dont le modèle prend en compte les incertitudesWe develop a computational stochastic model to predict vibration and vibroacoustic of sandwich panels in the LF and MF bands in taking into account data and model uncertainties. The mean computational model is a finite element model constituted of homogenized multilayer finite element plates. The probabilistic model of data and model uncertainties is based on the use of a nonparametric probabilistic approach for which the operators of the boundary value problem are random. We present a method for the experimental identification of the computational stochastic model and its experimental validation using an experimental data basis relative to 8 sandwich panels manufactured using the same process. Propagation of uncertainties in the panel to the acoustic cavity is analyzed with the computational stochastic model in the LF and MF bands
32
Etchessahar, Manuel. "Caractérisation mécanique en basses fréquences des matériaux acoustiques." Le Mans, 2002. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2002/2002LEMA1015.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur le développement de techniques de caractérisation mécanique aux basses fréquences des matériaux poreux, tels que les mousse polymères et les matériaux fibreux, couramment utilisés pour réduire les nuisances sonores. Dans une permière partie un banc de caractérisation quasistatique en traction compression permettant de mesurer le module d'Young et le coefficient de Poisson de ces matériaux sur la plage de fréquence 1-100 Hz est présenté. Une attention particulière est portée à la recherche du domaine linéaire de mesure, à la dépendence en fréquence, à l'anisotropie et aux effets dynamiques et de couplage. La deuxième partie est consacrée à la validation d'une technique pour étendre la bande de fréquence de mesure mieux adaptée à l'utilisation industrielle de ces matériaux aux hautes fréquences. Cette technique, basée sur le principe de superposition fréquence-température, est validée pour les mousses polyuréthane. De plus, on montre que la caractérisation d'un seul module d'élasticité sur une large plage de fréquence est suffisante pour décrire la dépendance en fréquence de tous les modules d'élasticité du matériau. La demière partie présente un nouveau système expérimental pour la mesure dynamique du module de rigidité en flexion des plaques poroélastiques (cette configuration est souvent utilisée). L'inversion repose sur une analyse modale basée sur la méthode de Prony et sur un modèle de plaque basé sur la théorie de Biot, incluant les interactions fluide-structure dans la plaque. Les résultats obtenus sur un matériau fibreux sont satisfaisants alors que les résultats obtenus sur une mousse polyuréthane montrent les limites du modèle développéThis work deals with new caracterisation techniques of the mechanical properties of porous materials, such as polymeric foams and fibrous materials, currently used in sound absorbing applications. First, a quasistatic traction-compression experimental technic used to measure Young's modulus and Poisson's ratio of such materials on the frequency range 1-100 Hz is described. A special attention is paid on linear domain, frequency dependence, anisotropy and dynamical and coupling effects. Next a most adapted to industrial context technic allowing a large frequency range carcterisation is presented. This technic, based on the frequency-temperature superposition principle, is validated on polyurethan foams. Moreover, it is shown that the knowledge of the frequency dependence of one modulus is enougth to predict the frequency dependance of all moduli. These materials being usually plate like, the final part presents a new experimental device to measure the bending modulus of poroelastic plates. The inversion is based on modal analysis with the Prony method and on a analytical model of bending behaviour of poroelastic plates. This model is based on the Biot model in order to take into account the fluid-strucure coupling effects. Results obtained on a fibroux material are satisfying while results obtained on a polymeric foam show clearly the limits of this new model
33
Siqueira, Pablo. "Optimisation des caractéristiques de frontière : Application aux structures mécano-soudées." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1995. http://www.theses.fr/1995ECDL0030.
Full textAbstract:
L'espèce humaine a su comme aucune autre se donner les moyens d'affronter les difficultes que l'environnement lui presente. Dans cette recherche de la securite et du confort l'homme ajoute lui meme des nouvelles difficultes a vaincre, de telle sorte que le defi pousse les limites de plus en plus loin et demande des reponses de plus en plus rapides. Ainsi on arrive de nos jours a une situation telle que la haute technologie est vecue au quotidien dans notre societe. Le genie mecanique lui meme, et en particulier la mecanique des structures, joue un role tres actif dans ce processus, et participe plus ou moins directement a tous les domaines impliques. En autre, le monde etant dynamique, il semble naturel que la dynamique des structures occupe une place importante dans les problemes que l'on doit maitriser. Malgre tous les efforts menes depuis longtemps avec cet objectif, il y a et il y aura toujours des reponses a trouver, dans un environnement de plus en plus exigeant. Ce travail apporte des elements de reponse dans le domaine de la modelisation structurale et dans la comprehension de la dynamique des structures. En particulier, il aborde le delicat sujet de la modelisation du comportement dissipatif dans les regions de liaison de certaines structures faiblement amorties. La partie experimentale, simple dans son esprit, s'est averee assez delicate a cause de l'ordre de grandeur des parametres identifies. Ce travail a demande la maitrise de moyens experimentaux, numeriques et mathematiques assez pousses. Finalement, il propose une nouvelle methode d'evaluation de la dissipation d'energie dans les interfaces soudees, facile a mettre en uvre et d'application immediateThis work treats the characteristics of large, welded mechanical structures. Special attention is given to the damping behavior at the welded boundaries. The problem is presented in the first chapter, with a review of joint models and a proposed modeling of damping. This model can be used to estimate the energy dissipation rate in a project before constructing the prototype to carry out experimental tests. The necessity to develop new tools for joint modeling are also discussed. The second chapter is a review of dynamic equilibrium principles in primal and dual formulation. The third chapter shows the application of these principles in substructuring techniques. Hybrid methods are presented in both primal and dual formulation. The application of these methods to the analysis of intermediate configurations between free and solid-clamped structures is also presented. In the fourth chapter some methods to update the terms related to the boundary coordinates are developed. The fifth chapter presents the extension of the substructuring hybrid models to dissipative and non-linear case. Some examples of application of the techncique are presented
34
Millot, Pascal. "Rayonnement acoustique de plaques couplées dans une cavité." Lyon, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAL0033.
Full textAbstract:
Le rayonnement acoustique est à la base des problèmes de réduction du bruit des structures. Notre étude est une contribution à l'analyse du phénomène de rayonnement par des assemblages de plaques, structure typique du bâtiment et des capots de machine. L'approche analytique que nous proposons est basée sur une formulation intégrale du couplage fluide-structure, associée à une décomposition modale des vibrations de chacun des milieux, pour des excitations sinusoïdales. Celle-ci nous permet de réaliser une analyse énergétique des phénomènes de couplage fluide-structure, dans le cas d'une cavité limitée par une enveloppe mécanique de forme quelconque. L'application numérique du formalisme proposé, nécessite la définition de critères de tri des modes de la cavité et de la structure afin d'obtenir des résultats dans des temps de calcul raisonnables. Les résultats présentés concernent d'une part le rayonnement modal, et d'autre part le rayonnement des plaques sous l'effet de forces mécaniques ponctuelles sinusoïdales. Ces résultats font apparaître différents. Comportements pour le rayonnement, et montrent l'importance de paramètres tels que le facteur d'amortissement de chacun des milieux et la position des points d'excitation, ainsi que leurs relations de phase, qui conditionnent le rayonnement dans les basses et moyennes fréquences. La comparaison avec dés résultats expérimentaux réalisés sur une structure de type bâtiment, montre une concordance raisonnable avec la théorie
35
Ahmad, Ahmad. "Contribution à la modélisation des transformateurs de puissance et de leur comportement en haute fréquence." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1992. http://www.theses.fr/1992ECDL0010.
Full textAbstract:
La connaissance et la maitrise de nombreux regimes transitoires qui apparaissent et se propagent sur les reseaux et dans les materiels qui y sont connectes (transformateurs, parafoudres,. . . ) est un probleme d'actualite. Un transformateur de puissance relie a un reseau moyenne tension ou tres haute tension est soumis a differents types de surtension dont la connaissance permet d'evaluer les contraintes auxquelles sont soumises les isolations internes. D'une part, nous avons elabore un nouveau modele de transformateur cuirasse valable sur une tres large gamme de frequences, issu du principe de la dualite magnetique electrique afin de connaitre son comportement interne (frequences de resonance, coefficients de surtension). Ce modele est destine a etre introduit dans des codes de calcul de reseaux, par exemple l'emtp. Le modele prend en compte les pertes dans le cuivre et dans le noyau magnetique. Des methodes ont ete egalement developpees pour un calcul fiable des parametres du modele. D'autre part, une methode d'analyse modale permettant d'illustrer le comportement oscillatoire d'un transformateur a ete developpee. Cette methode conduit a un schema equivalent qui sert a etudier les interactions du transformateur avec le reseau. Dans ces precedents modeles, les resultats calcules de simulation sont en bon accord avec ceux obtenus par la mesure, tant sur modele reduit que sur transformateur tht reel. Par ailleurs, un algorithme de calcul de reseaux electriques fonde sur l'inversion de la transformee de laplace a ete developpe. Il permet l'inversion de la transformee de laplace de plusieurs fonctions a la fois, en y adaptant la methode nodale. Les resultats de calcul sont en tres bon accord avec ceux des mesures et permettent d'esperer une meilleure simulation du systeme ligne-transformateur
36
Aitrimouch, Hammou. "Analyse de structures mécaniques modifiées." Besançon, 1993. http://www.theses.fr/1993BESA2050.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est de développer des méthodes de re analyse de structures soumises à des modifications de paramètres structuraux ou à des modifications de conditions aux limites, de diminuer l'influence de la troncature modale, de réduire les difficultés provenant des mesures vibratoires utilisées pour modéliser le comportement dynamique de la structure initiale, de développer des méthodes de reconstitution de la matrice de souplesse dynamique sans passer par l'identification modale. Dans le premier chapitre, nous proposons deux procédures de re analyse de structures modifiées basées sur l'utilisation des termes résiduels traduisant l'influence des modes non retenus. La première utilise une formulation de type Rayleigh-Ritz et introduit des termes résiduels du premier et du second ordre. La seconde utilise la souplesse statique. Une troisième procédure de re analyse basée sur l'exploitation des déformées statiques associées aux degrés de liberté impliqués dans les modifications structurales est exposée au deuxième chapitre. L'idée originale proposée consiste à diminuer le nombre de ces deformées en utilisant une projection dans une base de Ritz réduite de façon optimale à l'aide d'une décomposition en valeurs singulières de la matrice des forces de liaisons. Les deux derniers chapitres qui utilisent les réponses fréquentielles de la structure, constituent la deuxième partie du mémoire. Ainsi le troisième chapitre a pour objectif de décrire les réponses fréquentielles de la structure modifiée à partir des mesures vibratoires effectuées sur la structure initiale. Une technique classique de lissage est utilisée pour réduire les effets indésirables issus du bruit de mesures. Le dernier chapitre est consacré à la reconstitution directe de la matrice de souplesse dynamique lorsque le nombre de forces excitatrices est insuffisant et lorsque l'analyse modale est inexploitable. De nouvelles méthodes sont proposées, validées et comparées à l'aide de nombreuses simulations numériques
37
Ege, Kerem. "La table d’harmonie du piano : études modales en basses et moyennes fréquences." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2009. http://pastel.paristech.org/5875/01/These_Kerem_Ege.pdf.
Full textAbstract:
L’objectif de cette thèse est l’étude du comportement vibratoire de la table d’harmonie du piano dans le domaine des moyennes fréquences. Le premier chapitre est consacré à la table dont on présente le rôle, la structure et les matériaux. Les principaux résultats publiés sont regroupés sous forme d’une synthèse bibliographique. Dans un second chapitre, nous présentons une nouvelle méthode d’analyse modale dite haute résolution, permettant de s’affranchir des limitations naturelles de l’analyse de Fourier en termes de résolution spectrale. Celle-ci est validée par comparaison des analyses modales partielles expérimentales et théoriques de plaques minces en aluminium pour des recouvrements modaux compris entre 30% et 70%. Grâce à cette nouvelle méthode, l’identification modale, complète ou partielle, d’une table de piano droit est donnée dans les moyennes fréquences [300-2500 Hz]. L’obtention de l’amortissement moyen propre à la table en épicéa constitue un résultat nouveau dans ce domaine de fréquences. Par ailleurs, l’observation de la densité modale permet de préciser la validité du remplacement de la table raidie par une plaque homogène jusqu’à 1. 1 kHz environ. Au-dessus de cette fréquence, la table se comporte comme une juxtaposition de guides d’ondes. L’observation des déformées modales pour ces fréquences, obtenues par un modèle en éléments finis, confirme la localisation des ondes entre les raidisseurs. Le phénomène de coïncidence acoustique se trouve alors profondément modifié par rapport à celui ayant cours pour les plaques minces. L’objectif du dernier chapitre est de proposer une description synthétique d’une table d’harmonie basée sur un petit nombre de descripteurs globaux : densité modale, amortissement moyen, espacement inter-raidisseurs. La validité d’un modèle de plaque homogène équivalente est étudiée et le remplacement de la structure par une plaque en matériau composite est envisagé. La description synthétique permet par exemple d’évaluer les variations de la mobilité au chevalet et du rayonnement dans l’aigu entraînée par une modification de structure (espacement inter-raidisseurs, épaisseur moyenne)The vibratory behaviour of the piano soundboard in the mid-frequency domain is studied in this PhD thesis. The first chapter is devoted to the board itself: its role, structure and materials. An exhaustive bibliographical study is presented and the main published results are given and synthesised. The second chapter introduces a new modal analysis technique based on a high-resolution analysis algorithm. The technique resolves cases where the Fourier transform performs poorly due to its natural T f limitation. This new method is assessed by comparing experimental and theoretical partial modal analyses of aluminium thin plates up to a modal overlap of 70%. The modal identification of an upright piano soundboard is partly achieved with this method in the mid-frequency domain [300- 2500 Hz]. The estimation of the mean loss-factors of the spruce board in this frequency domain is a new result. The frequency dependency of the observed modal density of the ribbed-board below 1. 1 kHz contributes to define an equivalent homogeneous plate. Above 1. 1 kHz, the soundboard behaves like a set of waveguides. The modal shapes obtained through a finite-element model confirm the localisation of the waves between the ribs. On such a structure, the acoustical coincidence phenomenon is deeply modified in comparison to the one occurring in thin plates. The purpose of the last chapter is to propose a synthetic description of a piano soundboard based on a small number of global descriptors: overall dimensions, aspect ratio, mass, modal density, mean loss factor, average distance between two consecutive ribs. The validity of an equivalent homogeneous plate model is studied and the replacement of the structure by a plate in composite material is considered. The synthetic description can be used to predict the changes of the driving-point mobility (at bridge) and of the sound radiation in the treble range resulting from structural modifications (changes in material, geometry, average ribs spacing, etc. )
38
Gautier, Pierre-Etienne. "Comportement dynamique des véhicules ferroviaires : caractérisation expérimentale d'éléments de suspension : analyse modale et détermination des paramètres d'inertie des caisses." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1985. http://www.theses.fr/1985ECAP0010.
Full textAbstract:
Approfondissement des connaissances des caractéristiques fondamentales des ressorts de suspension. Les résultats obtenus apportent des éléments pour un calcul plus précis du comportement quasistatique des véhicules en courbe ainsi que de leur comportement à basse fréquence. Détermination des paramètres d'inertie des caisses. Application de l'analyse modale, outil général d'analyse expérimentale des structures en vibration
39
Dieng, Mohamadou Lamine. "Sur un modèle de comportement mécanique avec analyse modale de la dissipation intrinsèque : mise en oeuvre et validation numériques." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006360.
Full textAbstract:
L'approche D.N.L.R. (Distribution of Non Linear Relaxation) repose sur la théorie des fluctuations et l'analyse modale de la dissipation. Elle permet la description d'un grand nombre de comportements physiques.L'objectif de ce travail consiste à valider le modèle mécanique sur des chargements cycliques
complexes et à intégrer les équations constitutives dans un code de calcul par éléments finis (Msc-Marc). Les schémas numériques habituels utilisant les surfaces de charge ne peuvent être utilisés dans ce cadre. La formulation thermodynamique sous-jacente traite la dissipation à l'aide de réorganisation interne, dont la cinétique est fortement non linéaire. Nous avons mis en place dans le schéma d'intégration des procédures numériques qui accélèrent le calcul. Il s'agit de la technique de pas variable qui s'avère performante lorsque qu'on la compare au modèle N.L.K. (Non Linear Kinematics), à priori plus favorable sur ce plan.
L'utilisation de la méthode à grand incrément de temps (MAGIT) prévue pour le calcul des cycles, n'a pas permis de gain de temps par rapport au schéma avec accélération du pas d'intégration.
40
Mellinger, Philippe. "Estimation d'incertitudes d'identification modale avec et sans entrées connues : théorie, validation, application." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S102/document.
Full textAbstract:
La détermination des caractéristiques vibratoires est une étape cruciale lors du processus de certification d'une structure ou lors de l'évaluation de sa détérioration. Quelle que soit la technique utilisée, l'identification des modes d'une structure nécessite d'effectuer des essais de vibration. Durant ces essais, on effectue des mesures qui permettent d'observer la réponse du système à une excitation connue, partiellement connue ou inconnue. Les méthodes d'identification modale sont des méthodes globales. Elles permettent de déterminer les modes de la structure à partir d'un post-traitement des données mesurées. Certaines techniques d'identification modale, telles que les méthodes basées sur la minimisation d'erreur de modélisation ARX ou les méthodes sous-espaces, se sont fortement répandues dans le monde industriel ces quinze dernières années. Cependant, malgré ce succès, ces méthodes ne fourniront jamais les paramètres modaux exacts de la structure étudiée. En effet, à cause de nombreuses sources d'erreurs (e.g. bruits sur les capteurs, bruits environnementaux), l'identification modale à partir de données réelles ne peut mener qu'à des estimations des paramètres modaux. Une estimation est par définition entachée d'une erreur statistique, la variance. Le but de cette thèse est l'étude approfondie de l'estimation de cette erreur statistique. Le manuscrit est découpé en trois partie. La première concerne la description détaillée de deux familles d'identification modale (minimisation d'erreur de modélisation ARX et méthodes sous-espace). La seconde partie décrit le principe de l'estimation des incertitudes et fournit les chaînes de propagation des variances. La troisième partie présente une validation poussée de ces méthodes dans le but d'une utilisation opérationnelleDeterminination of vibration characteristics is a crucial step for structure certification or health monitoring. Whatever the method, modes identification of a structure requires vibration tests. During these tests, measurements are made in order to observe responses of the system to known, partially known or unknown excitations. Modal identification methods are global methods. They allow the determination of modes from data post-treatment. Some modal identification methods, such as those based on ARX modelisation error minimisation or subspace methods, have been largely spread into the industry for about fifteen years. Despite this succes, these methods will never provide exact results. Indeed, due to numerous error sources (e.g. sensor noises, environmental noises), modal identifications based on measured data can only lead to modal parameters estimations. By definition, an estimation is subject to statistical errors, also called variances. The purpose of this thesis is to give an in-depth study of these statistical errors estimation. This document is divided in three parts. Firstly, a description of two kind of modal identification methods (ARX modelisation error minimisation and subspace methods) is given. Secondly, the uncertainty estimation principle is explained and propagation schemes of variances are given. Finally, the third part provides an in-depth validation of these methods in order to proceed to industrial utilisations
41
Guillaumin, François. "Identification et prédiction de l'amortissement de structures composites verre-époxy." Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066382.
Full textAbstract:
Afin de pouvoir prédire le comportement vibratoire de structures composites verre-époxy (sonars, panneaux composites), on met en oeuvre une méthodologie de caractérisation de l'amortissement des vibrations de structures composites verre-époxy. Le matériau étudié est constitué de fibres unidirectionnelles de verre, considérées comme élastiques, et de résine époxy, considérées comme viscoélastique linéaire, et donc siège de dissipation d'énergie. Les lois de comportement envisagées pour la résine sont basées sur les modèles rhéologiques. Une première étape consiste à identifier la loi de comportement de la résine. Pour cela, on effectue des essais de vibrations libres de poutres de résine pure, soumise à un effort impulsionnel. On construit alors la solution de ce problème de vibrations par superposition modale, en mettant en valeur le lien entre les coefficients de la loi de comportement et les pôles de la fonction de transfert. Ces derniers sont calculés à partir de la mesure de l'accélération en un point de la structure. On effectue alors un recalage des coefficients de la loi de comportement à partir des pôles de la fonction de transfert, obtenus grâce à l'expérience. La deuxième étape consiste à construire le comportement homogène équivalent du matériau composite dans les basses fréquences. Pour cela, on utilise la méthode de l'homogénéisation des milieux à structure périodique, dans le cas où la structure serait soumise à un chargement harmonique. Les résultats numériques obtenus montrent alors que la loi homogénéisée est du même type que la loi de la résine. On montre alors comment construire un modèle analytique pour la loi homogénéisée, à partir d'un petit nombre de calculs d'homogénéisation. On donne enfin une comparaison de l'amortissement obtenu avec la loi ainsi recalée, et des résultats expérimentaux obtenus sur des poutres composites sollicitées en traction et en flexion
42
Chiementin, Xavier. "Localisation et quantification des sources vibratoires dans le cadre d'une maintenance préventive conditionnelle en vue de fiabiliser le diagnostic et le suivi de l'endommagement des composants mécaniques tournants : application aux roulements à billes." Reims, 2007. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000699.pdf.
Full textAbstract:
L'analyse vibratoire, en vue d'une maintenance préventive conditionnelle, s'avère être un outil remarquable depuis quelques décennies pour les industries. Son emploi vise à servir trois niveaux d'analyse : la surveillance, le diagnostic et le suivi de l'état d'endommagement des équipements. En pratique, les signaux vibratoires enregistrés sont le résultat d'un mélange de différentes sources correspondant aux composants de la machine, ce qui rend difficile l'interprétation de l'état d'endommagement d'un composant en particulier. L'intérêt est de séparer la contribution des différentes sources vibratoires généralement et directement liées à une défaillance plus ou moins importante d'un composant mécanique, à partir de plusieurs mesures réalisées par les accéléromètres. La séparation permettra non seulement de localiser les défauts sur les composants mais également de suivre l'évolution de l'endommagement de chacun d'entre eux. Le principe est alors d'améliorer le diagnostic et le suivi par l'introduction des méthodes inverses. Ces problèmes sont généralement instables et nécessitent des méthodes d'optimisation ou de stabilité. Nous développons deux approches, numérique et expérimentale, qui permettent de stabiliser l'inversion par le biais d'un placement optimal d'un nombre limité de capteurs de vibrations. Ces approches sont validées sur un cas académique puis exploitées sur une structure plus conforme au monde industriel : un carter disposant de deux paliers à roulements accouplé à un moteurThe vibratory analysis, for a conditional preventive maintenance, has proven to be a very appreciated tool for a few decades for industries. Its use is articulated around three levels of analysis : the monitoring, the diagnosis and the follow-up of the state of damage of the equipments. In practice, recorded vibratory signals are the result of a mixture of various sources corresponding to the components of the machine ; this fact makes the interpretation of the damage state of a particular component diffcult. The interest is to separate the contribution from the various vibratory sources generally and directly related to a more or less important failure of a mechanical component, starting from several measurements carried out by the accelerometers. The separation will not only allow to locate the defects on the components but also to follow the evolution of the damage of each of them. The principle is then to improve the diagnosis and the follow-up by the introduction of the inverse methods. These problems are generally unstable and require methods of optimization or of stability. We develop two approaches, a numerical and an experimental, which allow to stabilize the inversion by an optimal location of a limited number of vibratory sensors. These approaches are validated on an academic case, and then they are exploited on a structure in conformity with the industrial world : a casing having two shaft bearings coupled with an engine
43
Picard, Limpens Cécile. "Expressive sound synthesis for animation." Nice, 2009. http://www.theses.fr/2009NICE4075.
Full textAbstract:
The main objective of this thesis is to provide tools for an expressive and real-time synthesis of sounds resulting from physical interactions of various objects in a 3D virtual environment. Indeed, these sounds, such as collisions sounds or sounds from continuous interaction between surfaces, are difficult to create in a pre-production process since they are highly dynamic and vary drastically depending on the interaction and objects. To achieve this goal, two approaches are proposed; the first one is based on simulation of physical phenomena responsible for sound production, the second one based on the processing of a recordings database. According to a physically based point of view, the sound source is modelled as the combination of an excitation and a resonator. We first present an original technique to model the interaction force for continuous contacts, such as rolling. Visual textures of objects in the environment are reused as a discontinuity map to create audible position-dependent variations during continuous contacts. We then propose a method for a robust and flexible modal analysis to formulate the resonator. Besides allowing to handle a large variety of geometries and proposing a multi-resolution of modal parameters, the technique enables us to solve the problems of coherence between physics simulation and sound synthesis that are frequently encountered in animation. Following a more empirical approach, we propose an innovative method that consists in bridging the gap between direct playback of audio recordings and physically based synthesis by retargetting audio grains extracted from recordings according to the output of a physics engine. In an off-line analysis task, we automatically segment audio recordings into atomic grains and we represent each original recording as a compact series of audio grains. During interactive animations, the grains are triggered individually or in sequence according to parameters reported from the physics engine and/or userdefined procedures. Finally, we address fracture events which commonly appear in virtual environments, especially in video games. Because of their complexity that makes a purely physical-based model prohibitively expensive and an empirical approach impracticable for the large variety of micro-events, this thesis opens the discussion on a hybrid model and the possible strategies to combine a physically based approach and an empirical approach. The model aims at appropriately rendering the sound corresponding to the fracture and to each specific sounding sample when material breaks into piecesL'objectif principal de ce travail est de proposer des outils pour une synthèse en temps-réel, réaliste et expressive, des sons résultant d'interactions physiques entre objets dans une scène virtuelle. De fait, ces effets sonores, à l'exemple des bruits de collisions entre solides ou encore d'interactions continues entre surfaces, ne peuvent être prédéfinis et calculés en phase de pré-production. Dans ce cadre, nous proposons deux approches, la première basée sur une modélisation des phénomènes physiques à l'origine de l'émission sonore, la seconde basée sur le traitement d'enregistrements audio. Selon une approche physique, la source sonore est traitée comme la combinaison d'une excitation et d'un résonateur. Dans un premier temps, nous présentons une technique originale traduisant la force d'interaction entre surfaces dans le cas de contacts continus, tel que le roulement. Cette technique repose sur l'analyse des textures utilisées pour le rendu graphique des surfaces de la scène virtuelle. Dans un second temps, nous proposons une méthode d'analyse modale robuste et flexible traduisant les vibrations sonores du résonateur. Outre la possibilité de traiter une large variété de géométries et d'offrir une multi-résolution des paramètres modaux, la méthode permet de résoudre le problème de cohérence entre simulation physique et synthèse sonore, problème fréquemment rencontré en animation. Selon une approche empirique, nous proposons une technique de type granulaire, exprimant la synthèse sonore par un agencement cohérent de particules ou grains sonores. La méthode consiste tout d'abord en un prétraitement d'enregistrements destiné à constituer un matériel sonore sous forme compacte. Ce matériel est ensuite manipulé en temps réel pour, d'une part, une resynthèse complète des enregistrements originaux, et d'autre part, une utilisation flexible en fonction des données reportées par le moteur de simulation et/ou de procédures prédéfinies. Enfin, l'intérêt est porté sur les sons de fracture, au vu de leur utilisation fréquente dans les environnements virtuels, et en particulier les jeux vidéos. Si la complexité du phénomène rend l'emploi d'un modèle purement physique très coûteux, l'utilisation d'enregistrements est également inadaptée pour la grande variété de micro-événements sonores. Le travail de thèse propose ainsi un modèle hybride et des stratégies possibles afin de combiner une approche physique et une approche empirique. Le modèle ainsi conçu vise à reproduire l'événement sonore de la fracture, de son initiation à la création de micro-débris
44
Enferad, Ehsan. "Dynamic spatial vibration form generation using modal decomposition : application to haptic surface." Thesis, Lille, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1I066.
Full textAbstract:
Actuellement, l'interaction haptique est visualisée, il a été démontré que le retour tactile améliore l'expérience et améliore la productivité en allégeant la charge visuelle.La plupart des technologies de retour haptique disponibles aujourd'hui sont basées sur une vision globale du monde. Ce travail aborde ce problème en développant une méthode utilisant des ondes élastiques pour réaliser des déformations de flexion planes hors plan sur une plaque mince. Dans cette étude, la décomposition modale est proposée pour obtenir une déformation contrôlée localement (stimulation haptique). L'approche nécessite seulement la connaissance du comportement modal de la structure. Cette connaissance peut être définie en utilisant sa projection sur les formes de mode. Pour des considérations pratiques, Une méthode pour définir les forces motrices dans l’espace modal. Les tensions réelles à appliquer aux actionneurs sont ensuite déduites. La méthodologie est validée sur plusieurs démonstrateurs de géométries différentes. La possibilité de contrôler l’un des deux modes de fonctionnement à l’aide d’un seul actionneur est validée en focalisant une forme prédéfinie à différents endroits. Pour éviter la limitation de la tension, un prototype à plusieurs actionneurs a été développé avec plus de vitesses. Les résultats confirment la polyvalence de la méthode. La robustesse face à l'identification des incertitudes et de la troncature est évaluée et proposée. Des tests haptiques préliminaires, avec des champs de vitesse contrastés et localisés sont présentés, montrant des résultats tangibles pour la différenciation et la localisation des stimuli par l'utilisateurCurrently, the haptic interaction on screens is visual, although it has been demonstrated that tactile feedback enhances the experience and improves the productivity by relieving the visual load.Most of the haptic feedback technologies available today are based on global stimulation which limit their use for collaborative device interfaces or control panels for instance. This work address this problem by developing a method that uses elastic waves to realize localized out of plane bending deformations on a thin plate. In this study modal decomposition is proposed to realized controlled local deformation (haptic stimulation). The approach only necessitates the knowledge of the modal behavior of the structure which can be extracted from finite elements analysis or identified. By this prior knowledge arbitrary shapes can be defined using its projection on the mode shapes. For practical considerations, a model reduction criterion is proposed as well. A method to define the driving forces is developed which consists in setting the modes transients in the modal space. Actual voltages to be applied to the actuators are then deduced. The methodology is validated on several demonstrators with different geometries. The ability to control in open loop simultaneously over ten modes using a single actuator is validated by focalizing a predefined shape at different locations. To avoid voltage limitation, a prototype with several actuators was realized to create more elaborated shapes with higher velocities. The results confirm the versatility of the method. The robustness towards identification uncertainties and truncation is evaluated, and improvements with regards to identification errors and transient control in relation to the haptic experience are proposed. Preliminary haptic tests, with contrasted and localized velocity fields are presented, showing tangible results as for the differentiation and the localization of the stimuli by the user
45
Ratsifandrihana, Léon. "Amélioration des procédures d'indentification modale des structures par appropriation automatique et utilisation de forces non contrôlées." Besançon, 1995. http://www.theses.fr/1995BESA2041.
Full textAbstract:
Ce travail est consacre a l'exploitation des essais multi-entrees, multi-sorties en analyse modale des structures. Deux types d'essais peuvent etre envisages consistant a utiliser soit: ? des excitations aleatoires decorrelees. On obtient alors les fonctions de transfert entre chaque point d'excitation et tous les capteurs. ? un balayage sinus en utilisant plusieurs points d'excitation, les forces introduites n'etant pas controlees, mais simplement mesurees. Les developpements effectues dans ce memoire exploitent ces deux types d'essais. L'idee maitresse concernant le premier type d'essais consiste a mettre en uvre une methode d'appropriation par le calcul. L'originalite du present travail est de decoupler la phase d'appropriation de la phase d'essais. Une methodologie a ete developpee permettant a partir des fonctions de transfert mesurees: ? la detection des frequences propres de maniere extremement fiable ? la determination des forces appropriees ? la quantification des parametres modaux masses et raideurs generalisees par rapport aux methodes d'appropriation conventionnelles, les ameliorations apportees sont: ? la minimisation du nombre de mesure. ? l'introduction de criteres permettant de verifier la qualite de l'appropriation ainsi que celle des parametres modaux identifies ? la possibilite de coupler appropriation par le calcul et lissage de fonctions de transfert. Les nombreux cas tests mettent en evidence la qualite et la fiabilite des algorithmes developpes, ainsi que la performance du logiciel mis au point dans l'environnement matlab. En ce qui concerne le deuxieme type d'essais, l'idee a ete d'appliquer une methode de lissage de fonctions de transfert a des essais effectues en multi-excitation avec forces non controlees. L'essai tres simple a realiser, a l'avantage, de permettre une bonne excitabilite de la structure. La encore, un cas test industriel a permis de valider la procedure
46
Tournaire, Hadrien. "Méthodologie pour génération de modèles réduits dynamiques multiphysiques : application aux open rotors." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLC040/document.
Full textAbstract:
La conception d’un produit industriel requiert parfois des simulations afin de prédire le comportement du produit en question. En pratique ce type de simulations peut être réalisé en utilisant la méthode des éléments finis, cependant la précision et le niveau de détail souhaité génèrent des modèles difficiles à évaluer. En outre, le caractère itératif présent dans de nombreuses conceptions accentue le ralentissement induit par ces simulations couteuses en temps de calculs. Afin de pallier ce problème, une démarche de réduction de modèle est souhaitée par le partenaire industriel. Les grands axes de travail sur cette méthode sont : la recherche d’une haute compacité, la prise en compte de non-linéarités de grands déplacements et l’évaluation de l’amortissement dans les liaisons du système due au phénomène de contact-frictionThe mechanical design of a system involves many investigations, notably the validation of its structural behaviour over its operating frequency range. This kind of analysis can be numerically performed using the finite element method, however in such a context, the required accuracy and detail level imply models whose significant sizes lead to time consuming simulations. Moreover, the optimization process of such a system may request numerous validation computations that turn out extremely slow the design process. In the framework of this PhD we target a reduction methodology whose main features are: being compact, dealing with non-linear displacement and recovering the damping effects of the model joint due to the contact-friction phenomenon
47
Hachette, Rémy. "Réduction de modèle thermique par identification : utilisation pour des conditions aux limites variables, couplage à un modèle détaillé." Aix-Marseille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX11048.
Full textAbstract:
Ces travaux sont relatifs a la reduction de modeles de connaissance par la methode d'identification des modes dominants. On montre ici les dernieres ameliorations: en precision grace a une identification pour chaque sollicitation ; en temps de calcul par selection de quelques reponses les plus representatives de la dynamique du systeme. La methodologie adoptee ne necessite que des simulations numeriques effectuees avec le modele d'origine, associees a des algorithmes d'optimisation. Le bien fonde de la demarche est montre sur deux exemples de modelisation en diffusion thermique: un pont thermique 2d un transistor de puissance 3d. On montre ensuite comment l'on peut etendre le champ d'utilisation d'un tel modele grace a l'introduction de la notion de flux correcteurs. Ceci permet notamment d'utiliser un modele reduit avec des conditions limites: non lineaires (echanges radiatifs) completement differentes des conditions aux limites du modele d'origine (changement de coefficient de convection, raccordement avec un autre modele). Des applications a des exemples simples 2d sont donnees
48
Fischer, Raphaël. "Analyse vibratoire de la colonne cervicale humaine : Caractérisation et modélisation physique." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2005. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2004/FISCHER_Raphael_2004.pdf.
Full text
49
Prades, Julien. "Dynamique linéarisée totale : Application aux robots parallèles." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTS106/document.
Full textAbstract:
Les travaux de recherche de ce manuscrit se concentrent sur l’analyse des fréquences de vibrations des robots. Nos applications concernent plus particulièrement les architectures à cinématique parallèle. Dans un premier temps nous avons considéré les robots parallèles redondants en actionnement pour lesquels nous envisageons d’augmenter la fréquence de leurs oscillations en utilisant les efforts internes intrinsèques à ce type de structure. L’objectif est d’utiliser leur actionnement pour mettre en tension leur structure, et par conséquent, par analogie avec une corde vibrante, augmenter la fréquence de leurs oscillations. Nous avons étudié plusieurs robots plans redondants et nous montrons que dans le cadre de robots typiquement conçus pour être rigides,l’influence des efforts internes rajoutés n’a que peu d’importance. La suite de nos travaux soutient la proposition suivante : "les trajectoires très dynamiques influencent les fréquences des oscillations de la plateforme mobile". En effet, les robots parallèles quand ils sont conçus pour être légers, peuvent atteindre de grandes accélérations. Nous avons choisi de nous intéresser à l’étude de l’impact que peut avoir les effets dynamiques sur la fréquence des oscillations de la plateforme mobile de ces robots. Les robots considérés pour nos développements sont des robots parallèles plans, redondants en actionnement ou non. Nous proposons d’étudier cette influence en nous basant sur un développement au premier ordre du modèle dynamique. Cette linéarisation du modèle dynamique se veut plus complète que celles proposées dans la littérature. Nous expliquons et vérifions la validité de notre approche par une étude sur le lien entre accélération et vitesse et la fréquence d’oscillation pour les robots série PR (pendule sur glissière verticale) et RR (double pendule en rotation horizontale). Ensuite, nous généralisons notre modélisation au premier ordre et l’appliquons aux quatre robots PRR-2 PRR-3, PRR-4 et Dual-V pour voir si nous sommes capable d’en dégager une tendance concernant l’évolution des fréquences d’oscillation. Nous constatons que, en fonction des trajectoires, la dynamique a une influence faible mais visible, souvent positive sur l’augmentation des fréquences d’oscillation de la plateforme mobile. Cependant, les trajectoires et les lois horaires étant imposées, nous ne pouvons que subir cette influenceThe research work of this thesis manuscript focus on the analysis of the frequency of robots’ vibrations. Our applications mainly revolve around architectures with parallel kinematics. First we examined parallel robots which are redundant in actuation and for which we are considering an increase of their oscillations’ frequency using the internal forces inherent to this type of structure. The aim is to use their actuation is the tensioning of their structure, and consequently, by analogy with a vibrating-wire, to enhance theiroscillation frequency. We have studied several redundancy planar robots and we demonstrate that in the case of robots which are typically designed to be stiff, the impact of added internal forces is of low relevance. The continuation of our research supports the following proposal: “High dynamics trajectories have an impact on the oscillation frequency of the mobile platform.” Indeed parallel robots, when designed to be light, can reach greater accelerations. We chose to concentrate on the study of the impact that dynamic effects canhave on the oscillation frequency of those robots’ mobile platform. The robots examined for our developments are planar parallel robots whether they have redundant actuation or not. We offer to study this impact based on a prime order development of the dynamic model. This linearisation of the dynamic model is intended to be more complete than those suggested by literature. We explain and verify the validity of our approach with a study on the link between speed and oscillation frequency on PR robots (pendulum on a vertical sliding guide) and RR robots ( double pendulum rotating horizontally). Then we will generalize our first order model and apply it to the four robots ( PRR-2 PRR-3, PRR-4, and Dual-V) to see if we are able to identify a pattern regarding the evolution ofoscillation frequencies. We observe that, depending on the trajectories, the dynamics have a low but noticeable, and often positive, impact on the increase of oscillation frequency of the mobile platform. However, since the trajectories and speed input laws are imposed, we have no choice but to be subjected to this impact
50
Bideau, Nicolas. "Poutres non-linéaires dans le formalisme de Cosserat : influence de la précontrainte sur la propagation des ondes élastiques dans un modèle de Timoshenko." Rennes 1, 2009. http://www.theses.fr/2009REN1S209.
Full textAbstract:
Ce travail a pour but d'étudier l'influence d'une pré-contrainte sur les différents régimes de propagation des ondes dans une poutre non-linéaire. Nous avons développé un modèle tri-dimensionnel de poutre tenant compte des glissements transversaux à partir des milieux continus à directeurs de type Cosserat en transformations finies. En particulier, une mesure de déformation objective est utilisée pour décrire à la fois le cisaillement dans la section et l'étirement dans la direction longitudinale et la dérivation consitente de la loi de comportement à partir de la théorie de l'élasticité tri-dimensionnelle est est mise en évidence. Le Hessien de la fonctionnelle énergie est calculé dans le formalisme des directeurs. A l'aide de ce modèle, nous avons étudié la propagation des ondes superposées sur des états pré-contraints en transformations finies. Le spectre contenant les modes oscillants et hyperboliques, a été calculé au travers des courbes de dispersion. L'étude a mis en évidence que le spectre ainsi que les modes propres dépendent fortement de l'état de déformation non-linéaire initial. Ainsi, une différence significative, tant sur le plan quantitatif que qualitatif, avec la théorie linéaire deTimoshenko est observée. Les fréquences propres et le régime de propagation sont modifiés. En particulier, l'existence de modes hyperboliques est largement dépendante de la pré-contrainte. Enfin, on s'est intéressé à l'influence de l'hypothèse de cisaillement sur la réponse dynamique des poutres en interaction fluide-structure. Une analyse modale du problème couplé est proposée et une comparaison avec le modèle d'Euler-Bernoulli est effectuéeIt is very common to use beam models in the structure design or in resonance techniques in order to determine the mechanical properties of materials. This work aims to study the influence of a pre-stressed state on the different regimes of wave propagation in a nonlinear shearable beam. A three dimensional beam model undergoing finite deformation is developed using Cosserat continuum mechanics. In particular, an objective strain measure is used to describe both shear in the rod section and the stretching along the longitudinal direction and the consistent derivation of constitutive law from the three-dimensional finite elasticity theory is emphasized. Non-dimensional equilibrium equations are obtained using the radius of gyration. The Hessian of the Hamiltonian action is calculated with the help of the director formalism allowing the study of vibrations around a pre-stressed configuration. Then we analyse waves which are superimposed on a finite pre-stretched state. The complete spectrum, including propagating and evanescent traction/compression, shear and bending modes, of a pre- stretched shearable beam is calculated through dispersion pattern. Spectrum strongly depends on initial pre-stress value. A significant qualitative and quantitative difference with the classical Timoshenko beam theory is pointed out. In particular, the existence of hyperbolic modes is strongly dependent on the initial pre-stress. Finally, we are interested in the influence of the shearability hypothesis on the dynamical response of beam in fluid-structure interaction. A modal analysis of the coupled problem is proposed and a comparison with the Euler-Bernoulli theory is conducted