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Caractérisation des vibrations par interférométrie| Réf : R6215 v1
Auteur(s) : Gérard BORELLO
Date de publication : 10 déc. 2006
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3.1 Partitionnement en sous-systèmes
Lorsque les systèmes dynamiques sont continus, ils vont présenter des modes de résonance. Nous les caractériserons donc autour d’une bande de fréquences d’analyse afin d’évaluer le nombre de ces résonances dans la bande. Pour évaluer ces dernières, nous devons en premier lieu définir une partition en sous-systèmes faiblement couplés pour lesquels il sera relativement aisé de définir une loi constitutive de comportement vibratoire. On se basera sur les lignes de discontinuité entre parties du système : saut d’épaisseur, changement de matériau, saut de rigidité... Cette partition doit aboutir à des sous-systèmes ayant suffisamment d’étendue pour contenir des modes de résonance dans la bande concernée. On attribue ensuite à ce sous-système une loi de comportement en l’assimilant à un système dynamique simple connu suivant sa topologie : barre, poutre, pour les systèmes 1D ; plaque, coque pour les système 2D. Les sous-systèmes 3D se limitent en général aux cavités acoustiques.
Dans les structures volumiques, plusieurs types d’ondes peuvent se propager : ondes de compression, de cisaillement. Des ondes de surface peuvent également exister (ondes de Rayleigh). Dans les cavités acoustiques, la propagation se réduit aux ondes de compression, le cisaillement fluide pouvant être négligé.
Pour les structures minces (coques), tant que la longueur d’onde est supérieure à environ 10 fois l’épaisseur moyenne, la distribution des contraintes dans la section transverse suit le comportement statique. Suivant la forme de la coque (plane, cylindrique), on aboutit ainsi à des équations caractéristiques décrivant la propagation pour chaque type de topologie. Dans ces structures minces coexistent différent types d’onde : ondes d’extension-compression, de cisaillement et de flexion (figure 9).
Ces ondes se propagent à des vitesses et des longueurs d’ondes très différentes (figure 9), portant un vecteur d’effort tridimensionnel (effort tranchant T normal du à la flexion, effort de compression N dans la direction de propagation et de cisaillement, S perpendiculaire à la direction de propagation). L’onde de flexion véhicule également un moment de flexion M également perpendiculaire...
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