Thèse présentée par Dimitri Goutaudier

Méthode d'identification d'un impact appliqué sur une structure admettant

des modes de vibration basse fréquence faiblement amortis et bien séparés

Soutenue le 3 avril 2019 devant le jury composé de :

Emmanuel FOLTÊTE FEMTO-ST, ENSMM, Besançon Rapporteur
Éric JACQUELIN LBMC, Département TS2, IFSTTAR - Lyon-Bron, Université Claude Bernard Lyon 1 Rapporteur
Christian BES MS2M, Institut Clément Ader (ICA), Université Paul Sabatier Toulouse 3 Examinateur
Véronique KEHR-CANDILLE Département Aérodynamique, Aéroélasticité, Acoustique (DAAA), Onera Examinateur
Didier GENDRE Ground Operations & Airport Safety, Airbus, Toulouse Examinateur
Pierre LADEVÈZE LMT, École Normale Supérieure Paris-Saclay Président du jury
Roger OHAYON LMSSC, Le Cnam Paris Directeur de thèse
Saab ABOU-JAOUDÉ Mathématicien Invité

Résumé :

La détection d'impacts est une préoccupation majeure pour suivre l'intégrité d'une structure évoluant dans un environnement comportant des risques de collision. Ce travail consiste à développer une méthode d'identification d'impact applicable à une structure composite de grandes dimensions qui soit à la fois robuste, peu coûteuse en temps de calcul, et qui nécessite peu de capteurs.

Dans un premier temps, la démarche a été de décrire l'image du point d'impact dans la réponse vibratoire par un vecteur de participations modales. L'idée a ensuite été d'introduire l'hypothèse d'existence d'une famille de modes discriminants permettant d'établir le lien bijectif entre les participations modales et le point d'impact. Une procédure d'estimation de ces participations modales à partir d'un unique point de mesure a été proposée.

Dans un second temps, la démarche a été d'étendre la procédure à l'identification d'une loi décrivant les paramètres principaux d'une force d'impact. Des conditions portant sur les paramètres de mesure et les propriétés modales de la structure sont déterminées pour garantir la précision et la robustesse de l'identification.

Ce travail a permis de développer une approche en rupture par rapport à l'état de l'art, en ce sens qu'elle ne nécessite, en théorie, qu'un seul point de mesures vibratoires pour identifier un impact. Des essais expérimentaux sur un pavillon d'A350 ont permis de valider cette approche sur une structure composite de grandes dimensions.



Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés - LMSSC