Thèse présentée par Walid Larbi

Modélisation d'interfaces dissipatives intelligentes en interaction fluide-structure
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Application aux structures composites de révolution avec fluide interne

Soutenue le 11 décembre 2006 devant le jury composé de :

Alfredo BERMÚDEZ University of Santiago de Compostela, Spain Président
Alain COMBESCURE INSA Lyon Rapporteur
Maurice TOURATIER ENSAM Paris Rapporteur
Jean-François DEÜ Cnam Paris Co-encadrant de thèse
Roger OHAYON Cnam Paris Directeur de thèse

Résumé :

Dans le contexte général de la lutte contre les nuisances sonores et vibratoires, cette thèse porte sur le développement de formulations éléments finis pour les problèmes d’interaction fluide-structure avec interface dissipative et utilisation de matériaux intelligents pour la réduction passive/active du bruit et des vibrations. Dans la première partie, une nouvelle formulation éléments finis du problème vibroacoustique avec interface dissipative est proposée. Cette interface, caractérisant un milieu absorbant, est modélisée par une impédance acoustique de paroi. L’approche développée est basée sur l’introduction du champ de déplacement normal du fluide au niveau de l’interface absorbante ce qui permet de transposer les formulations du domaine fréquentiel au domaine temporel lorsque le fluide est décrit par un champ scalaire comme la pression. La deuxième partie du travail porte sur la réduction des vibrations de structures de révolution minces avec fluide compressible interne. Une modélisation éléments finis basée sur le développement d’un élément tronconique axisymétrique multicouches piézoélectrique pour décrire la structure et un élément quadrangle axisymétrique pour décrire le fluide est alors proposée. Compte tenu de l’axisymétrie de la géométrie du problème, la discrétisation de ces éléments fait intervenir une décomposition en série de Fourier dans la direction circonférentielle. Enfin, pour valider cette modélisation éléments finis et analyser l’influence des différents paramètres et notamment les conditions aux limites électriques sur les modes de vibrations du système couplé, une solution exacte tridimensionnelle basée sur une méthode d’espace d’état est développée.


Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés - LMSSC