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Journée des Jeunes Chercheurs en vibrations, Acoustique et Bruit
4ème édition – Lyon (LVA, LTDS)
6-7 novembre 2014
Programme détaillé
Mots du comité d’organisationTraditionnellement organisées sous l’égide de la Société Française d’Acoustique (SFA)
via le GVB, les Journées des Jeunes Chercheurs en vibrations, Acoustique et Bruit (JJ-CAB) se déroulent cette année en partenariat avec l’Association Française de Mécaniquevia le GST14, avec pour objectif de réunir l’ensemble des jeunes chercheurs en acoustiqueet vibrations. Il s’agit d’offrir aux participants l’opportunité d’échanger sur les différentsthèmes de recherche et sur les méthodes utilisées afin de créer une émulation scientifiqueautour de la thématique de la dynamique des structures, de la vibro-acoustique et ducontrôle du bruit.
Organisées sur deux jours, les JJCAB alternent des présentations "flash" (3 minutespar intervenant), des discussions autour de posters, ainsi que deux conférences plénièrespar des intervenants extérieurs.
Ce livret regroupe toutes les informations liées aux activités scientifiques de ces jour-nées. Vous y trouverez le programme, les résumés des conférences plénières et des postersainsi que les répartitions et ordres de passage dans les différentes sessions.Il ne nous reste plus qu’à vous souhaiter un bon séjour sur Lyon.
Le comité d’organisation.
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Mot de bienvenue
Concernant les présentations "flash" et les sessions posters, nous vous invitons à prendre connaissance des
ordres de passage ci-joint dans ce manuscrit, détaillant la liste des participants par session.
Programme JJCAB 2014Jeudi 6 et Vendredi 7 Novembre
Jeudi 6 Novembre Vendredi 7 novembre
Accueil et visite du LTDS
Déjeuner
Conférence plénière :Roger Ohayon
Présentations flash : session I
Posters session I + café
Accueil + café
Conférence plénière :Jean-Louis Guyader
Présentations flash : session III
Posters session III + café
Présentations flash : session II
Posters session II
Départ pour le restaurant
Déjeuner
Visite du LVA et fin des JJCAB
Clôture et remise des prix
8h
8h30
9h15
10h30
12h
12h45
14h
10h
12h
13h30
13h45
14h30
15h30
16h45
17h45
19h
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Sommaire1 Conférences plénières 7
2 Présentations "flash" et sessions posters 92.1 Ordre de passage des présentations flash de la session I : jeudi 14h30 . . . . 92.2 Ordre de passage des présentations flash de la session II : jeudi 16h45 . . . 102.3 Ordre de passage des présentations flash de la session III : vendredi 9h15 . 112.4 Abstracts session I . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132.5 Abstracts session II . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 282.6 Abstracts session III . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
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1 Conférences plénièresTraditionnellement, chaque demi-journée est ouverte par une conférence plénière assu-
rée par un grand nom du monde scientifique ou industriel. Pour cette édition, les profes-seurs Roger Ohayon (Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés,CNAM) et Jean-Louis Guyader (Laboratoire Vibrations Acoustique, INSA-Lyon et SO-NORHC Technologies) partageront leur savoir les jeudi 6 et vendredi 7 novembre lors deces conférences qui s’annoncent riches d’enseignements.
Interior Vibroacoustics : Modal Analysis - Reduced Order Models- Smart Material Treatments
Prof. Roger OhayonLaboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés, CNAM
[email protected] 6 Novembre 2014 à 13h45
Amphi 3 - École Centrale de Lyon36 Avenue Guy de Collongue, 69134 ECULLY
We consider the response of bounded Structural-Acoustics Systems called also Vi-broacoustics systems, subjected to harmonic prescribed forces and/or displacements. Theresponse is governed, within a specific frequency domain called "low-frequency range" bythe eigenmodes of the conservative system. It is proposed to present, through well-posedlocal Boundary Value Equations, corresponding Variational Formulations and relevantFinite Element discretization as well as appropriate symmetric Reduced Order Models.The reduction of the vibrations using appropriate smart structures treatments will alsobe presented.
References : [1] R. Ohayon and C. Soize : Advanced Computational Vibroacoustics- Reduced Order Models and Uncertainty Quantification, Cambridge University Press,2014. [2] R.Ohayon and C. Soize, Structural Acoustics and Vibrations, Academic Press,1998. [3] H. Morand and R. Ohayon, Fluid-Structure Interaction, Wiley 1995.
Prof. Roger Ohayon
After being researcher at ONERA, Roger Ohayon joined theConservatoire National des Arts et Metiers (CNAM/StructuralMechanics and Coupled Systems Research Laboratory) as Pro-fessor Chair of Mechanics where he is now Emeritus Profes-sor. His expertise lies in Mechanical and Computational Mode-ling of Fluid-Structure and Structural- Acoustics Interaction Pro-blems and Smart Structural Systems. He is the recipient of Gay-Lussac Humboldt Research Award, Lifetime Achievement SPIEAward, ASMS/ASME/AIAA Award, Prandtl Award from Ec-comas, IACM Awards, EASD Senior Prize, French Academy ofScience Award. He is the co-author of three books, Fluid-Structure Interaction with H.Morand, edited by Wiley (1995), Structural Acoustics and Vibration with Christian Soize,edited by Academic Press (1998). The third one, with Christian Soize, entitled AdvancedComputational Vibroacoustics - Reduced Order Models and Uncertainty Quantification,edited by Cambridge University Press, just appeared in september 2014.
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Antenne de retournement temporel pour la détection de sourceet la localisation de défauts
Prof. Jean-Louis GuyaderLaboratoire Vibrations Acoustique, INSA-Lyon et SONORHC Technologies
[email protected] 7 Novembre 2014 à 8h30
Salle M1B - Bâtiment Saint Exupery - INSA de Lyon25 Avenue Jean Capelle, 69621 VILLEURBANNE
Time reversal concept was proposed in 1980 by Mathias Fink and his colleagues fromESPCI in Paris. It is based on the symmetry of governing equations of mechanics forpositive and negative time, when damping effect is negligible. The main consequence ofthis property is the possibility of creating time reversed waves travelling to the locationwhere the primary waves were created. Several applications in bio mechanics, militarypurposes and sensitive objects have been developed. This presentation focuses on engi-neering applications in the field of acoustics and structural vibration. After a presentationof the method, we give examples on vibro-acoustics problems. The phenomena of focaliza-tion and divergence are demonstrated experimentally and the effects of secondary sourcesnumber and structural complexity are explained. Localization of sources from the vibra-tion produced necessitate to solve an inverse problem, that in general is ill posed andstructural complexity renders the problem more difficult to solve. Using time reversal istotally different as the method is not based on a numerical model and complexity increasethe efficiency of the approach. Based on time reversal a new concept of acoustics antennais presented, it only needs a very small number of sensors contrary to standard antennaused in holography or beam forming technique. One major point is that the sensors do notnecessitate perfect phase matching as for standard antenna. The application to impulseor permanent sound source localization is presented and a major fact is that anechoicconditions are not needed when using time reversal approach. The antenna can be usedboth to detect acoustic sources or mechanical internal sources responsible of noise radia-tion depending on measured transfer functions. In the last part of the presentation, thestructural communication by time reversed signals is described ; it offers the possibility ofsending clear signals at particular locations of the structure while it is not understandableat other points.
Prof. Jean-Louis Guyader
Jean-Louis Guyader est ingénieur de l’Institut National desSciences Appliquées de Lyon, professeur de vibrations et d’acous-tique au département Génie Mécanique Conception de l’INSA deLyon et fut directeur du Laboratoire Vibrations Acoustique. Il areçu la médaille française 2012 de la Société Française d’Acous-tique. Ses travaux de recherche portent sur le rayonnement acous-tique et la propagation d’énergie vibratoire dans les structures.En 2011, il a créé la jeune entreprise innovante (J.E.I.) " Sonorhc".
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2 Présentations "flash" et sessions postersOutre les conférences plénières marquant le début de chaque demi-journée, les JJCAB
ont avant tout pour vocation de donner la parole aux "jeunes chercheurs". Pour cela, lesJJCAB s’articulent autour de présentations "flash" (d’une durée de trois minutes maxi-mum) ainsi que de posters. Les conférenciers sont répartis en trois sessions (deux le jeudiaprès midi et une le vendredi matin) durant lesquelles les présentations s’enchainent afinde donner un aperçu global des différents travaux. Chaque session de présentations estsuivie d’une session poster durant laquelle chaque conférencier a le loisir d’échanger surson travail avec les autres participants.Dans la suite de ce livret se trouvent les ordres de passages dans les différentes sessionsainsi que les abstracts associés.
2.1 Ordre de passage des présentations flash de la session I :jeudi 14h30
1. Benjamin Trévisan, LVA INSA Lyon, Modélisation vibro-acoustique d’une plaqueorthotrope raidie : application à la table d’harmonie de piano. [JJCAB2014/9] , page 14
2. Thibault Wassereau, LAUM / LVA INSA Lyon, Détection de défauts sur poutrecomposite par résolution inverse filtrée fenêtrée. [JJCAB2014/4] , page 15
3. Charlie Bricault, LAUM / LTDS EC Lyon, Diminution des Vibrations et du BruitRayonné d’une Paroi par Contrôle Distribué. [JJCAB2014/5] , page 16
4. Pauline Butaud, Femto-St, Adaptive Damping Structure based on Shape MemoryPolymer. [JJCAB2014/21] , page 17
5. Nan Li, UTC, Élément Fini de Plaques Sandwichs Cousues à Haute PerformanceAcoustique. [JJCAB2014/30] , page 18
6. David Blon, LAUM, Influence des Jonctions sur le Comportement Vibro-acoustiqued’Assemblages de Structures Bois Pour le Bâtiment. [JJCAB2014/7] , page 19
7. Corentin Chesnais, LVA INSA Lyon, Identification de sources par holographie vi-bratoire. [JJCAB2014/8] , page 20
8. Viven Denis, LAUM, Vibration damping in beams using the Acoustic Black Holeeffect. [JJCAB2014/10] , page 21
9. Liang Yu, LVA INSA Lyon, Imagerie acoustique par mesure séquentielle sans réfé-rence. [JJCAB2014/13] , page 22
10. Chaima Zouabi, LTDS EC Lyon, Roughness-induced Jumping dynamics of a Highvelocity slider under Gravity. [JJCAB2014/6] , page 23
11. Martial Nobou Dassi, PSA / LAUM, Conception vibro-acoustique de caisses auto-mobiles allégées. [JJCAB2014/26] , page 24
12. Guillaume Sergent, LaMCoS INSA Lyon / Messier-Bugatti-Dowty, Étude et Opti-misation du Comportement Dynamique et Vibratoire des Actionneurs É lectromé-caniques en présence de non-linéarités. [JJCAB2014/14] , page 25
13. Valentin Meyer, LVA INSA Lyon / DCNS Research, Une méthode de fonctions detransfert condensées pour la résolution de problèmes vibro-acoustiques. [JJCAB2014/16]
, page 2614. Zakia Bazari, LTDS EC Lyon / IFSTAR, Modélisation dynamique du contact pneu-
matique/chaussée pour l’évaluation du bruit de roulement. [JJCAB2014/40] , page 27
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2.2 Ordre de passage des présentations flash de la session II :jeudi 16h45
1. Clara Oliver, LTDS EC Lyon / PSA, Impact du Comportement Vibratoire et Acous-tique des Joints de Portes et de Vitrages sur le Bruit d’Origine Aérodynamique.[JJCAB2014/15] , page 29
2. Rodrigue Bouete, LAUM, Absorbent Boundary Conditions for plane wave basedDiscontinuous Galerkin Method. [JJCAB2014/12] , page 30
3. Julien Poittevin, LAUM, Mesure vibratoire multipoint par holographie optique nu-mérique ultra-rapide. [JJCAB2014/18] , page 31
4. Kévin Billon, Femto-St / LTDS EC Lyon, Détermination de diagrammes de disper-sion pour des milieux composites périodiques avec prise en compte de la dissipation.[JJCAB2014/22] , page 32
5. Youssef Gerges, LVA INSA Lyon, Modélisation vibro-acoustique moyennes fréquencesd’une cabine de camion : confrontation calculs/mesures. [JJCAB2014/25] , page 33
6. Charly Faure, LAUM / LVA INSA Lyon, Identification de Source Vibratoire surStructure Incertaine. [JJCAB2014/19] , page 34
7. Fulbert Mbailassem, LVA INSA Lyon / LGCB-ENTPE, Etude numérique et obser-vation expérimentale des propriétés acoustiques des cavités acoustiques irrégulières.[JJCAB2014/37] , page 35
8. Renata Troian, LMFA EC Lyon, Modeling and numerical simulation of liners in thepresence of a mean flow. [JJCAB2014/20] , page 36
9. Etienne Rivet, LEMA, Égalisation modale des salles avec des absorbeurs électroa-coustiques. [JJCAB2014/49] , page 37
10. Edouard Cardenas, LVA INSA Lyon, Mise en place de benchmarks numériques pourméthodes d’identification de sources acoustiques. [JJCAB2014/48] , page 38
11. Nicolas Papaxanthos, UTC, Caractérisation et Propagation des Sources Aéroacous-tiques en Conduit. [JJCAB2014/43] , page 39
12. Liangfen Du, LVA INSA Lyon, Application rules of Patch Impedance Approach.[JJCAB2014/38] , page 40
13. Loïc Grau, LVA INSA Lyon, Modélisation semi-analytique du couplage de deuxplaques avec le sol. [JJCAB2014/54] , page 41
14. Zakaria Zergoune, LTDS EC Lyon / FST / EMI, A meso-macro analysis of honey-comb structure using wave finite element method. [JJCAB2014/46] , page 42
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2.3 Ordre de passage des présentations flash de la session III :vendredi 9h15
1. Margaux Regniez, LAUM, Amortissement des vibrations de réflecteurs d’antenne desatellite par microperforations. [JJCAB2014/23] , page 45
2. Ge Xin, LVA INSA Lyon, Extracting Transient Signal From Strong Noise in RollingBearing Diagnosis. [JJCAB2014/42] , page 46
3. Fabien Dalzin, Valeo / LTDS EC Lyon, Origine tribologique du bruit de crissementdans un contact verre/élastomère lubrifié. [JJCAB2014/36] , page 47
4. Marc-André Douville, LaMCoS INSA Lyon, Influence of contact area size, orien-tation and surface roughness on the dynamic behavior of rubbing structures. [JJ-
CAB2014/45] , page 485. Gaël Matten, Femto-St / LTDS EC Lyon, Vibration control with shunted piezoe-
lectric transducers. [JJCAB2014/32] , page 496. Jean-Loup Christen, Femto-St / LTDS EC Lyon, Global sensitivity analysis for
vibroacoustics of lightweight structure. [JJCAB2014/44] , page 507. Antonin Tribaleau, LAUM, Matrices de transfert et Éléments finis se sont pacsés !
[JJCAB2014/41] , page 518. Boris Lossouarn, LMSSC / CNAM, Multimodal Vibration Damping through a Per-
iodic Array of Piezoelectric Patches connected to a Passive Network. [JJCAB2014/3] ,page 52
9. Sahar Zouari, ESTACA / LAUM, Plaque en Matériau Composite Structuré en Cris-tal Phononique 1D et 2D. [JJCAB2014/24] , page 53
10. Yu Fan, LTDS EC Lyon / PSA, Control of injected power in waveguide usingperiodic piezoelectric shunts. [JJCAB2014/47] , page 54
11. Anders Lindberg, LVA INSA Lyon, Airborne characterisation of a diesel engine.[JJCAB2014/27] , page 55
12. Christophe Droz, LTDS EC Lyon, Ondes Guidées dans les Pales d’Hélicoptères.[JJCAB2014/28] , page 56
13. Jose Gomez, Société Maia-Eolis / LaMCoS INSA Lyon, Modelling a Roller Bea-ring Localized Fault Inducing Instantaneous Angular Speed Variations into GearTransmissions. [JJCAB2014/35] , page 57
14. Antoine David, Fives Solios / Laboratoire Roberval, Modélisation et analyse vibra-toire d’une gaine rectangulaire de transport de gaz. [JJCAB2014/17] , page 58
15. Chang-Wei Zhou, LTDS EC Lyon / ICJ, The study of two dimensional periodicstructures using a mode/wave-based method. [JJCAB2014/33] , page 59
16. Giovanna Lacerra, LaMCoS INSA Lyon / DIMA La Sapienza Rome, Design ofa Mechanical System for Energy Transfer between Acoustic Fields by FrictionalContact Nonlinearity. [JJCAB2014/31] , page 60
17. Anna Rita Tufano, LTDS EC Lyon / Volvo Trucks, Modèles Réduits pour l’évalua-tion des niveaux vibro-acoustiques cabine des véhicules : élaboration et exploitation.[JJCAB2014/53] , page 61
18. Paul Lépine, Femto-St, Recalage stochastique et localisation d’erreurs de modèlesd’aubes composites à partir d’une analyse modale par laser 3D. [JJCAB2014/51] , page 62
19. Antoine Gatt, LTDS / Messier-Bugatti-Dowty, Modélisation non linéaire transitoiredes vibrations des freins aéronautiques. [JJCAB2014/29] , page 63
11
2.4 Abstracts session I
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
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27
2.5 Abstracts session II
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29
30
> >
31
32
33
a priori
apriori
34
35
36
37
38
39
� �
40
41
42
2.6 Abstracts session III
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JJCAB2014/23Amortissement des vibrations de reflecteurs d’antenne de satellite par micro-perforations
M. Regnieza, F. Gautierb, C. Pezeratc and A. PelatbaLAUM - CNES, rue Aristote, 72085 Le Mans Cedex 09, France
bLAUM, Av. O. Messiaen, 72085 Le Mans Cedex 09, FrancecLAUM, ENSIM, Rue Aristote, 72085 Le Mans, France
Les panneaux de materiaux sandwichs en nid d’abeille (NIDA) sont tres utilises, dans le domaine spatial du fait de leurfaible masse et de leur grande rigidite. Les vibrations de telles structures sont en pratique dimensionnantes pour eviterles risques d’endommagement : lors du decollage d’un lanceur, le niveau sonore dans la coiffe est de l’ordre de 140deciBels pendant quelques dizaines de seconde. Les elements des satellites embarques, et en particulier les reflecteursd’antenne, sont sensibles aux vibrations de part leur surface et leur faible masse. Ces structures peuvent avoir unereponse vibratoire importante sous excitation acoustique. Cette situation peut donner lieu a un endommagement posantalors des problemes de fiabilite. Il n’est pas envisageable d’ajouter de revetements anti-vibratoires qui permettraient delimiter les vibrations du reflecteur d’antenne car la masse d’un satellite est minimisee. Le traitement choisi s’est doncporte sur les micro-perforations, etudiees dans la litterature pour ses performances en acoustique. L’idee est d’etudierl’efficacite de ce traitement, a amortir les vibrations du reflecteur, induites par un champ de pression fort niveau. Letraitement est place sur la face arriere de la structure, qui ne recoit pas les ondes electromagnetiques. La presence dutraitement par micro-perforations a deux consequences : d’une part, ce traitement acoustique modifient le champ depression parietale, en le diminuant. La charge acoustique du panneau est alors modifiee par absorption acoustique.D’autre part, le couplage fluide-structure induit une modification de l’amortissement de la structure. Pour ces deuxmecanismes, le parametre dimensionnant est l’impedance acoustique du traitement, qui depend de la densite de micro-perforations, et de leur geometrie. Les ordres de grandeur obtenus pour la reduction du niveau vibratoire par les deuxmecanismes identifies sont cependant faibles dans la bande de frequence d’interet pour l’application ciblee.
Number of words in abstract: 290Keywords: absorption acoustique - amortissement vibratoire - micro-perforations - spatialTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: Poster presentation preferredSpecial equipement:
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JJCAB2014/42Extracting Transient Signal From Strong Noise in Rolling Bearing Diagnosis
G. Xin, J. Antoni and N. HamzaouiLVA - INSA de Lyon, 25 bis avenue Jean Capelle, 69621 Villeurbanne Cedex, France
Vibration signals captured from faulty mechanical components are often associated with series of transients whichconstitute typical signatures for machine diagnosis. However, such transient signals are usually embedded in heavybackground noise which jeopardize their detection in practical applications. The object of our work aims at devising atransformation to extract the useful information hidden in very noisy measurements. Recent research in this field canbe divided into two categories: the development of tailored transforms (such various types of wavelets or frames) onthe one hand, and data-driven transforms (such as EMD or dictionary learning) on the other hand. Tailored transformsusually lead to fast algorithms, but they cannot apriori match the structure of the analyzed data in general. In our presentwork, we propose a general algorithm to construct an adaptive dictionary which is learned from data themselves; thepurpose is to capture a maximal amount of structure in the data and therefore better discriminate informative signalsfrom noise. The signal processing flow is composed of three successive steps: i) solving a Gaussian mixture problem us-ing EM algorithm to decompose the signal into two parts; ii) adopting the K-SVD algorithm for training the dictionary;iii) reconstructing the marked snapshots which contain transient signals using the dictionary. This algorithm is eval-uated through simulations and on actual measurements which validates the efficiency of the proposed learning-basedextraction scheme in detecting the transient signals without pre-selected parameter.
Number of words in abstract: 235Keywords:Technical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: No preferenceSpecial equipement:
46
JJCAB2014/36Origine tribologique du bruit de crissement dans un contact verre/elastomerelubrifie.
F. Dalzina, A. Le Botb, J. Perret Liaudetb and D. Mazuyerb
aValeo Systemes d’essuyage, 1 Avenue Pierre et Marie Curie, 63500 Issoire, FrancebLTDS - ECL - CNRS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, France
Notre etude s’interesse au bruit de crissement d’un contact verre-elastomere en regime lubrifie. Le bruit enregistre estpurement harmonique. Une modelisation par elements finis permet d’etablir que le second mode propre de l’echantillond’elastomere est excite durant l’instabilite. L’ensemble verre-elastomere est modelise par un systeme masse-ressort-amortisseur sur tapis roulant, dont le frottement depend de la vitesse de glissement. A partir de la premiere methode deLyapunov, un critere de stabilite est defini. Ce critere est verifie experimentalement. De plus, un tribometre equipe d’unmacroscope permet d’observer a travers le verre et par interferometrie l’evolution du contact pour differentes vitessesde glissement. Nous montrons que l’instabilite (apparitions du crissement) est fortement correlee avec une evolution ducontact.
Number of words in abstract: 115Keywords: Crissement - Stick-slip - Friction-induced vibrationTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: Poster presentation preferredSpecial equipement:
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JJCAB2014/45Influence of contact area size, orientation and surface roughness on the dy-namic behavior of rubbing structures.
M.-A. Douville, B. Faverjon and G. Jacquet-RichardetLaMCoS, Batiment Jean d’Alembert, 18-20, rue des Sciences, F69621 Villeurbanne, France
The modeling of the vibratory response of jointed structures can become a very delicate task due to the nonlinearbehavior induced by dry friction occurring at the interfaces. Sticking, macro or micro slipping between interfaces hasnon negligible effects on both the natural frequencies and damping properties.Dealing with complex structures, reduced-order friction models are required. Thus the physics and modeling precisionare often compromised for time calculation efficiency. Not to mention that due to the diversity of contact configurations,a large number of these models are non-generalizable. In most cases, experimental hysteresis curves are needed in orderto identify which type of friction is occurring at the interfaces (macroslip or microslip), and curve-fitting is used to findthe model parameters.These issues has motivated many researchers to develop physics based models that only take into account the materialand geometrical properties of the contacting surfaces, surfaces roughness data, and contact loading. Knowing thebehavior of an individual asperity pressed against a flat surface, it is possible thanks to statistical summation to simulatethe global behavior of two rough flat-on-flat surfaces in friction conditions. These models are validated experimentallyconsidering quasi-static case studies.In the present study, the experimental dynamic behavior of a beam structure is presented taking into account the above-mentioned physical properties. The influence of contact area size, orientation and surface roughness on the naturalfrequencies and damping are assessed.
Number of words in abstract: 232Keywords: vibration - friction - experimentationTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: No preferenceSpecial equipement:
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JJCAB2014/32Vibration control with shunted piezoelectric transducers
G. Mattena, M. Colletb, S. Cogana and E. Sadoulet-ReboulaaMecanique Appliquee Femto-St, 24 rue de l’Epitaphe, 25000 Besancon, France
bEcole Centrale de Lyon / LTDS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, [email protected]
The miniaturization of the electronics paved the way for the development of new improved materials. It is now possibleto include components directly inside the material and to create new functions conctituting metacomposites. The needto find new light and functionalized materials has come from the space and aviation industries where damped andlight structures are designed to lead to a significant decrease in the fuel consumption of the engines. It can also beused for everyday life with materials with new acoustical properties or specific mechanical properties. We presenthere the progresses in the development of vibration suppression devices based on shunted piezoelectric transducers. Adigital programmable shunt has been designed and enable the implementation and the real time tuning of the resisitive,resonnant and negative capacitance shunts. An application on a beam and on a plate is presented.
Number of words in abstract: 140Keywords: Vibration control - piezoelectricity - negative capatitance controller - digital impedanceTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: No preferenceSpecial equipement:
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JJCAB2014/44Global sensitivity analysis for vibroacoustics of lightweight structure
J.-L. Christena, M. Ichchoub and M. Ouissec
aEcole Centrale de Lyon / LTDS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, FrancebEcole Centrale de Lyon / LTDS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, France
cMecanique Appliquee Femto-St, 24 rue de l’Epitaphe, 25000 Besancon, [email protected]
Noise reduction is an important issue in the aerospace industry, as the very harsh acoustic environment inside thelauncher may damage the payload, especially at lift-off. Because weight is a major concern in flying structures, anda high stiffness is required, launcher structures are made of very complex composite materials, which exhibit poorsound insulation properties. Porous materials are therefore used to reduce sound levels inside the payload cavity in abroadband frequency range.At early stages of conception, parameters can vary in broad design ranges. In order to reduce the number of parametersof the model, global sensitivity analysis is therefore needed to identify the most influential ones. A method for globalsensitivity analysis of sound transmission to design parameters is proposed in this work, making use of the Fourieramplitude sensitivity test (FAST) technique.
Number of words in abstract: 136Keywords: Sensitivity analysis - Transmission lossTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: No preferenceSpecial equipement:
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JJCAB2014/41Matrices de transfert et Elements finis se sont pacses !
A. Tribaleau, O. Dazel, B. Brouard, J.-M. Genevaux and D. BlonLAUM, Avenue Olivier Messiaen, 72085 Le Mans, France
Pour predire l’isolement acoustique des batiments, les modeles doivent integrer, en plus de la transparence des parois,l’ensemble des elements de dissipation aux interfaces, notamment la dissipation dans les jonctions et l’absorption surles murs.A partir d’un modele numerique fluide/structure, la methode proposee consiste a ecrire les formulations faibles enintegrant le concept des matrices de transfert dans le couplage des differents domaines. Cependant, l’utilisation desmatrices de transfert repose sur la propagation d’ondes planes, ce qui differe de l’utilisation courante de la methode deselements finis. Nous constaterons que cette simplification du modele numerique pour modeliser une couche absorbantesuffit dans le cas de faibles epaisseurs devant la longueur d’onde.La methode MEF/MMT permet ainsi un gain en cout de calcul et en temps de modelisation : elle permet en effet desupprimer des d.d.l. au modele initial par l’integration de couches modelisees par MMT.
Number of words in abstract: 145Keywords: Methode des elements finis - Methode des matrices de transfert - Couplage - Vibro-acoustiqueTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: Oral preferred, but poster acceptedSpecial equipement:
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JJCAB2014/3Multimodal Vibration Damping through a Periodic Array of Piezoelectric Patchesconnected to a Passive Network
B. Lossouarn, J.-F. Deu and M. AucejoLMSSC / CNAM, 2 Rue Conte, 75003 Paris, France
In damping devices involving piezoelectric elements, charge cancelation or vibration node locations induce that a sin-gle piezoelectric patch cannot consistently achieve a multimodal control. In order to sense and control vibration on aprescribed frequency range, a solution consists in using an array of several piezoelectric patches being small comparedto the smallest wavelength to control. Then, as an extension of the tuned mass damper strategy, a passive multimodalcontrol requires to implement a damping system whose modes are as close as possible to those of the controlled struc-ture. In this way, the electrical equivalent of the discretized mechanical structure represents the passive network thatoptimizes the energy transfer between the two media.For one-dimensional structures, a periodic distribution in several unit cells enables the use of the transfer matrix methodapplied on electromechanical state-vectors. The optimal passive networks are obtained for the propagation of longitudi-nal and transverse waves and a numerical implementation of the coupled behavior is performed. Compared to the moreclassical resonant shunts, the network topology induces promising multimodal damping and a reduction of the neededinductances. It is thus possible to create a completely passive electrical structure as it is demonstrated experimentallyby using only purely passive components.
Number of words in abstract: 202Keywords: Damping - Multimodal - Piezoelectric - NetworkTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: Oral presentation preferredSpecial equipement: No special equipment
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JJCAB2014/24Plaque en Materiau Composite Structure en Cristal Phononique 1D et 2D
S. Zouaria, J. Brocailb, J.-M. Genevauxc and F. Ablitzerd
aESTACA Campus - Ouest, Rue Georges Charpak - BP 76121, 53000 Laval, FrancebESTACA, 34, rue Victor Hugo, 92532 Levallois Perret, France
cLAUM, Avenue Olivier Messiaen, 72085 Le Mans, FrancedLAUM, Ensim, Rue Aristote, 72085 Le Mans, France
Les structures composites ont ete introduites dans l’industrie des transports pour reduire la masse des vehicules etdiminuer la consommation d’energie. Les composites ont un amortissement interne faible qui conduit a l’augmentationdes vibrations et des bruits induits. Cette etude vise a diminuer l’amplitude des vibrations et donc la gene acoustiqueen realisant des structures composites comportant un reseau periodique d’inclusions. Les structures etudiees sont desplaques constituees de deux materiaux de caracteristiques differentes et formant un reseau periodique. Cet arrangementconstitue un cristal phononique, qui engendre des zones de frequences sans propagation libre d’onde appelees bandesd’arret. La plaque periodique est constituee de plusieurs cellules elementaires. Le comportement des ondes dansune structure periodique est entierement defini en connaissant le comportement des ondes dans la zone irreductiblede Brillouin. Il suffit donc de tracer les courbes de dispersion sur le contour de cette zone. La modelisation avecle logiciel Comsol multiphysics a permis de tester differentes configurations de cellules elementaires. La premierepartie de l’etude porte sur les structures periodiques bidirectionnelles. L’une des configurations etudiees est une plaquecomposee d’un reseau d’inclusions carrees en caoutchouc integrees dans un materiau composite de huit couches defibre de verre. Contrairement au diagramme de bandes d’une plaque composite de reference, le diagramme de bandesainsi obtenu (tels qu’on voie en ligne : http://perso.univ-lemans.fr/∼jmgenev/sahar/sahar fig1.pdf) montre que les ondessont bloquees pour des frequences voisines de 2600 Hz, quelle que soit la direction du vecteur d’onde (Bande rougefigure1). De plus, des bandes d’arrets partielles sont presentes dans certaines directions (Bandes grises figure1). Afin deprendre en main la mise en œuvre des plaques periodiques en materiaux composites, la fabrication et la caracterisationdes plaques periodiques unidirectionnelles fait l’objet de la deuxieme partie de l’etude. Ces plaques se composent d’unesuccession de bandes, avec un nombre de couches de fibres de verre variable d’une bande a l’autre. Cette succession debandes permet d’obtenir des bandes d’arrets directionnelles.
Number of words in abstract: 320Keywords:Technical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: Poster presentation preferredSpecial equipement:
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JJCAB2014/47Control of injected power in waveguide using periodic piezoelectric shunts
Y. Fana, M. Colleta, M. Ichchoub and Z. Dimitrijevicc
aEcole Centrale de Lyon / LTDS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, FrancebEcole Centrale de Lyon / LTDS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, France
cPSA Peugeot Citroen Automobiles, route de Gisy, 78943 Velizy-Vi, [email protected]
The problem considered in this research concerns the mitigation of the power flow from the excitation point to thefar-field by setting a group of piezoelectric scatterers between them. The major object is to explore possible controlmechanisms of piezoelectric scaterers for the control of energy flow and to understand how they perform under differentcriterion. To illustrate these points, the considered structural system consists of: 1) a near-field which receives theexcitation, 2) two piezoelectric waveguides connected by both sides of the nearfield, with electric circuits shunted, and3)infinite far-field connected after the waveguide. A FE-WFE (Finit Element - Wave/Finite Element) hybrid methodwas developed to determine the forced response of the system. Solid element was used to model the host structureand the piezoelectric patches, and commercial FE software ANSYS was used to generate stiffness, mass and dampingmatrices. One important advantage of the WFE based models is the dimension of the matrices to be solved. In full FEMmodels generally all the DOF (Degree of Freedom) of the structure need to be considered. Therefore the dimensionof the matrices would become immense if the structure consists of many repetitive parts. For WFE based models,the dynamics of the repetitive parts could be represented by modeling only one segment of them, thanks to the Blochtheorem. Hence the overall dimension of the problem could be highly reduced and it will not change with the increaseof the number of the repetitive parts. On the other hand, it is more difficult for WFE based model to handle structureswith complex geometries in comparison with FE basd model. The hybrid of FE and WFE methods allows the geometrycomplexity of the near-field while reduce the computational cost simultaneously. For WFE, the use of solid elementinduces a series computational issues such as time-consuming and matrix ill-conditioning if the ‘standard’ procedureof WFE is used. To overcome these issues, an enhanced eigenvalue scheme was proposed to avoid the ill-conditioningwhile CMS (Component Modal Synthesis) method was used to decrease the size of the eigenvalue problem henceaccelerate the establishment of the wave basis. Additionally, in forced response analysis the response contributionfrom a reduced set of waves were taken into account in order to increase the accuracy. As it will be shown by thesimulation results, the waveguide could perform as reflector, absorber or damper due to different control mechanisms.The preference for choosing these mechanisms depends on the criterion to use: the criterion of minimize the inputpower would induce the design of absorber while the design of a damper and absorber will be more preferable for thecriterion of maximize the energy transfer loss.
Number of words in abstract: 445Keywords: Energy flow - piezoelectric scatterer - band gap mechanisms - FE-WFE hybrid methodTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: No preferenceSpecial equipement:
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JJCAB2014/27Airborne characterisation of a diesel engine
A. Lindberg and G. PavicLVA, INSA de Lyon, 25 bis av. Jean Capelle, 69621 Villeurbanne, France
A diesel engine is a complex vibroacoustic source. Such a source can be characterised using a dummy source approach.The principle is to replace the original engine by a simpler substitute source for use in noise predictions. It is presumedthat the sound radiation by the original source can be represented by a limited number of simple sources set in a rigidclosed baffle of similar size as the original source but of much simpler shape. The replacement is called a dummysource. The strength of the simple sources can be quantified by an acoustic inverse approach where both the dummy’stransfer impedances and the engine’s pressure responses are measured. A planar microphone array was used to measurethe responses in an engine test cell. The microphones were split into a training and a testing group. The training groupwas used to deduce the source strengths. The testing group was used for comparison with predictions. The predictedspatial averaged response has been found to be similar to the recorded one.
Number of words in abstract: 170Keywords:Technical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: Poster presentation preferredSpecial equipement:
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JJCAB2014/28Ondes Guidees dans les Pales d’Helicopteres
C. Droza, M. Ichchoub and J.-P. Lainea
aEcole Centrale de Lyon / LTDS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, FrancebEcole Centrale de Lyon / LTDS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, France
Les helicopteres peuvent etre amenes a realiser des missions dans des conditions climatiques difficiles, en particulierlors de la traversee de nuages givrants. Le risque est alors de voir s’accumuler la glace sur l’appareil et compromettrela securite du vol. L’accumulation de glace sur le bord d’attaque, ainsi que sur les pales de l’helicoptere reduit lesperformances aerodynamiques de l’appareil en augmentant la traınee et introduit d’importantes vibrations. De fait, ledeveloppement de systemes economiques et performants pour detecter l’apparition de givre et en eviter l’accumulationde glace sur l’appareil est un enjeu important pour ameliorer les conditions et la securite des vols.La methode des elements finis ondulatoires (WFE) est issue d’une combinaison entre la theorie des structures periodiquesintroduite par Mead [2] et la technique des elements finis. La WFE est utilisee dans de nombreuses situations impliquantdes guides d’ondes comme des poutres, plaques, cables ou tubes.Une strategie de reduction numerique a donc ete investiguee pour appliquer la WFE aux differentes parties d’unepale d’helicoptere [3]. Cette methode s’appuie sur une base d’ondes restreinte aux formes d’ondes progressives, aveclaquelle sont interpolees les deformees et constantes de propagations. Il est ainsi possible d’obtenir, sur de larges bandesde frequences, les courbes de dispersion et les profils des ondes pour des structures dont la geometrie est elaboree.[1] J-L. Palacios. PhD thesis, PennState University, 2008.[2] D. Duhamel, B. R. Mace, M. J. Brennan, Journal of Sound and Vibration NO. 294 (2006) 205–220.[3] C. Droz, J.-P. Laine, M.N. Ichchou, G. Inquiete, Composite Structures NO. 113 (2014) 134–144.
Number of words in abstract: 259Keywords:Technical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: No preferenceSpecial equipement:
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JJCAB2014/35Modelling a Roller Bearing Localized Fault Inducing Instantaneous AngularSpeed Variations into Gear Transmissions
J. Gomeza, A. Bourdonb and D. Remondb
aSociete Maia-Eolis, Tour de Lille, Boulevard de Turin, 59000 Lille, FrancebInsa de Lyon, Universite de Lyon, CNRS, UMR52, Insa-Lyon,LaMCoS, F-69621 Villeurbane Cedex, France
The modelling of mechanical defects on roller element bearings has been used to improve the understanding of the in-teractions between the localized faults and their impact on the measurable quantities representing the dynamic behaviorof the system e.g. acceleration. Most part of these models describe the non-linear contact of roller bearing normalforces by means of Hertzian contact and comprehend different approaches for the shaft-bearing-pedestal interactions.Recently, analysis of the Instantaneous Angular Speed (IAS) has been proven to effectively detect bearing mechanicalfaults and it has shown to be an advantageous tool for non stationary machinery surveillance. Mechanical analysisimplies that rotating speed variations are due to torque variations. However, the analysis of how the dynamic interactionof bearing components (inner race, outer race, cage and roller bearings) induces tangential forces generating angularperiodic disturbances to the shaft speed, does not seem to have been discussed. The current work present an originalformulation to induce tangential forces to the shaft due to the bearing components dynamics by means of a Hertziancontact roller bearing model in presence of localized faults. The bearing model is integrated to a single stage gear trans-mission supported by bearings. The analysis has been developed to make it suitable for simulation of non stationaryconditions. The present work represents a contribution for the better understanding of the proven phenomena of IASvariations due to the bearing dynamics and bearing mechanical defects through a methodology permitting the physicalquantification of the shaft tangential perturbations. Results intent to be a contribution to the better comprehension ofthe analysis of IAS as a tool for condition monitoring.
Number of words in abstract: 268Keywords: Instantaneous Angular Speed - Modelling - Bearings - Gear TransmissionsTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: No preferenceSpecial equipement:
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JJCAB2014/17Modelisation et analyse vibratoire d’une gaine rectangulaire de transport degaz.
A. Davida and N. Dauchezb
aFives Solios, 25-27 boulevard de la paix, 78100 Saint-Germain-En-Laye, FrancebLaboratoire Roberval, Centre de Recherches de Royallie, CS 60319, 60200 Compiegne, France
Les centres de traitement de gaz concus et fabriques par Fives Solios sont amenes a traiter des debits pouvant atteindre2 millions de m3/h. La collecte et le transport de ces gaz sont assures par des gaines de forme rectangulaire de grandetaille fabriquees par assemblage de toles d’acier et de poutres. Les turbulences presentes dans le flux peuvent entrainerdes vibrations importantes de la structure. Notre objectif est d’identifier les sources qui generent le plus de vibrationset de determiner les niveaux vibratoires des gaines.Dans un premier temps, nous presentons un modele vibratoire permettant de determiner les caracteristiques modalesd’une gaine rectangulaire. Ce modele considere la gaine comme un assemblage de quatre plaques couplees entre elles.Dans un second temps nous presentons la modelisation d’une famille de sources : les couches limites turbulentes. Cesphenomenes se localisent a la paroi de la gaine en presence d’un ecoulement turbulent et peuvent etre caracterises pardes modeles empiriques. Notre approche est basee sur le modele propose par Corcos (1963).Pour finir, nous presentons une comparaison theorie/experience basee sur un modele reduit de gaine rectangulaire. Lapartie experimentale a ete realisee sur le banc d’essai CESAM du laboratoire Roberval (UTC) et nous a permis demesurer la reponse vibratoire du troncon test a un ecoulement turbulent.
Number of words in abstract: 212Keywords: vibration - ductwork - turbulent flow - airflowTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: Poster presentation preferredSpecial equipement:
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JJCAB2014/33The study of two dimensional periodic structures using a mode/wave-basedmethod
C.W. Zhoua, J.-P. Lainea, M. Ichchoub and A.M. Zinec
aEcole Centrale de Lyon / LTDS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, FrancebEcole Centrale de Lyon / LTDS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, France
cICJ, Ecole Centrale de Lyon, 36, Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, [email protected]
Periodic structures are widely applied in the engineering domain, such as the periodically supported train rails, orthog-onally rib-stiffened panels in the fuselage of an aircraft or the cellular structures like honeycombs used in sandwichconstruction. The dynamic behavior of these structures has drawn a lot of attention among researchers for the lastdecades. In the presented method, a mode-based method is used to model the mesocopic scale of the unit cell. Oncethe local behavior of the unit cell is captured, the wave-based method - wave finite element method is used to study theglobal behavior of the macroscopic structures. The proposed method allows studying the influence of the local behaviorof the unit cell on the global behavior of the waveguide and also speed up the calculation. The method is initiallyvalidated in a beam grillage and then applied to obtain the equivalent model of perforated plate at low frequency andthe modal density of stiffened plate at mid and high frequency.
Number of words in abstract: 163Keywords: Periodic structures - Component Mode Synthesis - Wave Finite Element Method - Wave propagationTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: No preferenceSpecial equipement:
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JJCAB2014/31Design of a Mechanical System for Energy Transfer between Acoustic Fieldsby Frictional Contact Nonlinearity
G. Lacerraa, F. Massib and E. ChateletaaINSA de Lyon, Laboratoire LaMCoS, 18-20, rue des Sciences, 69621 Villeurbanne, France
bLa Sapienza, Universita di Roma, DIMA,Dipartimento di Ingegneria, via Eudossiana 18, 00184 Rome, [email protected]
The aim of this work is to investigate the energy transfer between acoustic fields, through a contact interface by ex-ploiting the friction nonlinearities. In particular, the work is focused on the development of a device able to transferthe vibrational energy from a known primary vibrational field to a secondary field with a different frequency content.The device is composed by a main resonator capturing the energy from the primary vibrational field and a secondaryresonator, excited by the large band excitation at the frictional interface and radiating the secondary vibrational field.The main resonator has been designed as a compliant system able to provide a translational oscillation of the contactsurface, allowing for maintaining constant the normal load at the interface. The numerical design of the device hasbeen developed together with its experimental dynamic characterization. Experimental tests, developed on a dedicatedset-up, showed the reliability of the device to perform the energy transfer between the vibrational fields.
Number of words in abstract: 159Keywords: friction induced vibration - energy transfer - contact nonlinearitiesTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: No preferenceSpecial equipement:
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JJCAB2014/53Modeles Reduits pour l’evaluation des niveaux vibro-acoustiques cabine desvehicules : elaboration et exploitation.
A.R. Tufanoa, M. Ichchoub, O. Bareillec and C. Braguyd
aEcole Centrale de Lyon, 36 avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, FrancebEcole Centrale de Lyon / LTDS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, FrancecEcole Centrale de Lyon / LTDS, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, France
dVolvo Group Trucks Technology, 99 Route de Lyon, 69802 Saint-Priest, [email protected]
La reduction des niveaux vibratoires sur un camion est un objectif incontournable pour un constructeur de vehiculesindustriels. Le confort du conducteur a court terme et la prevention d’effets dangereux que les vibrations ont sur soncorps sur le long terme, sont des contraintes de premier ordre. Dans la phase de conception d’un nouveau vehicule, ilest indispensable d’avoir un outil de calcul permettant d’en identifier facilement et rapidement le comportement vibro-acoustique. Un premier objectif de cette these est donc le developpement d’un tel outil numerique. Cet outil doit, enpremier lieu, etre adapte a son utilisation en phase de conception. Il doit s’agir donc d’un modele reduit de la struc-ture, integrant une methode de sous-structuration adaptee, qui permet d’estimer la reponse vibro-acoustique de maniererapide. Un deuxieme aspect qui caracterise la structure analysee est son heterogeneite vis-a-vis du comportement dy-namique de ses composants : un vehicule industriel est en fait l’assemblage de sous-structures raides et sous-structuressouples, impliquant un comportement dynamique global de type “ moyenne frequence ”. L’analyse d’une telle structureavec un modele classique aux elements finis s’avere couteuse et peu representative. Il est necessaire d’integrer dansl’outil numerique des methodes qui depassent les limites des traditionnelles methodes deterministes et energetiques.L’outil ainsi developpe sera exploite pour effectuer une analyse de sensibilite qui puisse servi aux concepteurs pouridentifier les parametres plus importants dans la definition de la reponse vibro-acoustique du modele. Les travaux ontdebute par une campagne d’essais dynamiques sur un vehicule reel. Les conclusions tirees de l’analyse des mesuresont permis d’identifier des phenomenes critiques autour desquels seront focalisees les activites d’analyse par methodesnumeriques
Number of words in abstract: 268Keywords: Modeles reduits - vibro-acoustique - vehicule industriel - heterogeneiteTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: Poster presentation preferredSpecial equipement:
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JJCAB2014/51Recalage stochastique et localisation d’erreurs de modeles d’aubes compositesa partir d’une analyse modale par laser 3D
P. Lepine, E. Foltete and S. CoganMecanique Appliquee Femto-St, 24 rue de l’Epitaphe, 25000 Besancon, France
La presente these s’inscrit dans le cadre d’un contrat CIFRE propose par le motoriste SAFRAN en partenariat avecle laboratoire FEMTO-ST. Le sujet porte sur le recalage stochastique et la localisation d’erreurs de modeles d’aubescomposites a partir d’une analyse modale par laser 3D.La maıtrise du calcul previsionnel du comportement dynamique de structures mecaniques constitue un enjeu ma-jeur pour les industriels tant sur le plan de la comprehension de certains phenomenes physiques que sur le plan del’amelioration de la conception. Les etudes mises en place passent par l’etablissement de modeles experimentaux etnumeriques qui contiennent necessairement des incertitudes. Cela est d’autant plus vrai lorsque l’on considere desmateriaux nouveaux, comme les materiaux composites. Ainsi, l’objectif de ce projet est de proposer des ameliorationsconcernant la conception robuste d’un modele industriel d’aube de turbine composite a matrice ceramique tisses. Unelocalisation d’erreurs de modele sera effectuee et plusieurs approches de recalage stochastique seront explorees.Notre demarche s’inscrit dans le cadre de la methode de Verification et Validation (V&V) qui permet de quantifier lacredibilite d’une simulation. Les differents volets de cette strategie incluent l’estimation des erreurs de discretisation,l’analyse de sensibilite, la quantification d’incertitudes, la validation experimentale et la revision du modele a partir desessais experimentaux.Plus specifiquement, plusieurs methodes avancees d’analyse de sensibilite locale ont pu etre implantees, telles quela technique des differences finies et la technique de Fox et Kapoor, ainsi que des methodes globales, telles que lamethode de Morris et le 1er indice de Sobol. Bien que ces dernieres methodes soient plus onereuses, elles fournissentdes informations bien plus riches que les methodes locales, notamment sur les effets de couplage entre variables deconceptions et les eventuelles non-linearites.Concernant les methodes de recalage, notre attention s’est portee sur les methodes de calibration permettant de prendreen compte les incertitudes dans les essais et dans les simulations. Ainsi, une methode de calibration stochastique parrecalage de la moyenne et de la matrice de covariance a ete appliquee sur un modele vibratoire numerique academique.Il a ete fait de meme concernant l’algorithme de Metropolis-Hasting. Cette approche bayesienne permet d’operer unrecalage plus fin mais pour un temps de calcul plus couteux.Les dernieres avancees du projet ont permis de debuter la campagne d’analyses modales par laser 3D a balayageau sein du laboratoire. Les essais seront d’abord menes sur des aubes metalliques puis sur des aubes compositesa matrice ceramique. Les resultats permettront d’appliquer les differentes methodes de recalage stochastique, citeesprecedemment, sur le modele analytique industriel.
Number of words in abstract: 417Keywords: Conception robuste - Analyse modale - Recalage stochastiqueTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: No preferenceSpecial equipement:
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JJCAB2014/29Modelisation non lineaire transitoire des vibrations des freins aeronautiques
A. Gatta, J.-F. Dieboldb, S. Besseta and L. JezequelaaEcole Centrale de Lyon, 36 Avenue Guy de Collongue, 69134 Ecully, France
bMessier-Bugatti-Dowty, Inovel Parc Sud, 7, rue General Valerie Andre, 78140 Velizy-Villacoublay, [email protected]
Les travaux presentes visent a modeliser les phenomenes de crissement pouvant apparaıtre sur les freins aeronautiques.Ces instabilites vibratoires representent un risque pour l’integrite de la structure si elles ne sont pas maıtrisees. Oncherche donc a representer numeriquement ces phenomenes via des outils integrables au processus de design d’un freinaeronautique.La demarche inclut les techniques classiques d’analyses de stabilite suivies d’analyses temporelles non lineaires, avecpour specificite l’objet d’etude. En effet les freins aeronautiques presentent de nombreuses surfaces frottantes de grandesdimensions, ce qui exacerbe l’aspect multi-echelle du probleme.Afin de realiser des calculs transitoires sur plusieurs secondes de freinage en un temps raisonnable, on doit operer unereduction du nombre de degres de liberte non lineaires de nos modeles. Differentes techniques de reduction de modelessont envisagees, notamment des methodes de sous-structuration modale.
Number of words in abstract: 134Keywords: frein aeronautique - reduction modale - vibration - non-linearitesTechnical area:Special session: no reference to a structured sessionPresentation: Oral presentation preferredSpecial equipement:
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