Contrôle passif des vibrations des systèmes mécaniques à l'aide d'absorbeurs dynamiques non linéaires avec prise en compte des incertitudes

Download or read book Contrôle passif des vibrations des systèmes mécaniques à l'aide d'absorbeurs dynamiques non linéaires avec prise en compte des incertitudes written by Cherif Snoun and published by . This book was released on 2020 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Face à l'augmentation des exigences à la fois économiques et de santé publique, les industriels sont dans la nécessité de concevoir des systèmes mécaniques de plus en plus performants et respectant un certain niveau de confort acoustique. En mécanique ou en acoustique, le contrôle de vibrations est un champ de recherche très actif. Trois grands types de technologie sont majoritairement utilisées dans l'industrie : le contrôle passif par dissipation, le contrôle passif à l'aide d'absorbeurs linéaires accordées et le contrôle actif, chacune de ses techniques possédant ses avantages et ses inconvénients. Depuis une quinzaine d'années, l'utilisation d'absorbeurs non linéaires de type NES (« Nonlinear Energy Sink » en anglais), typiquement un système masse-ressort-amortisseur à raideur purement non linéaire, a montré son efficacité comme solution alternative de contrôle passif des vibrations en conciliant les avantages des technologies existantes. Cependant, le comportement dynamique du système couplé constitué du NES et du système primaire à protéger peut s'avérer très sensible aux paramètres qui admettent une dispersion importante. Notamment, lorsqu'il s'agit d'atténuer une instabilité dynamique (comme c'est le cas dans cette thèse) une discontinuité dans le profil de l'amplitude vibratoire du système peut s'observer, ce dernier passant brutalement d'un régime atténué (où le NES agit) à un régime non atténué (où le NES n'agit pas). Un régime non atténué étant potentiellement dangereux, il est important d'être en mesure, en prenant en compte les incertitudes paramétriques auxquelles le système primaire peut être confronté, de concevoir un NES qui soit robuste, c'est-à-dire fonctionnant au maximum dans l'espace des paramètres incertains correspondant à des régimes non atténués du système primaire.Dans la première partie, des méthodes basées sur le formalisme du chaos polynomial sont proposées pour la localisation, dans l'espace des paramètres incertains du système primaire, de la frontière entre la région correspondant aux régimes atténués et celle correspondant aux régimes non atténués, permettant ainsi le calcul de la propension du système couplé à être dans un régime atténué. Ces méthodes sont ensuite appliquées aux cas d'un système frottant à deux degrés de liberté (le modèle dit de Hultèn) couplé à deux NES identiques. Les résultats montrent d'une part que les méthodes basées sur le chaos polynomial permettent de réduire significativement le cout de calcul par rapport à la méthode de référence en conservant une bonne précision et d'autre part que la méthode basée sur le chaos polynomial multi-éléments (appelée méthode ME-gPC) est la plus efficace.Dans la deuxième partie, une méthodologie d'optimisation des NES sous incertitudes est développée. Deux approches sont proposées, à chaque fois basées sur la maximisation, sous incertitudes des paramètres du système primaire, de la propension du système couplé à être dans un régime atténué. La première approche considère que les paramètre des NES sont déterministes et sont donc les variables de conception à optimiser. La seconde méthode considère que les paramètres des NES sont également incertains mais avec une loi de probabilité connue. Ainsi, les variables de conception à optimiser ne sont plus directement les paramètres des NES mais l'une de leurs statistiques (la moyenne ou l'écart-type par exemple) appelées hyper-paramètres. Les résultats obtenus sont comparés à une optimisation déterministe de référence. L'efficacité des méthodes proposée, basées sur le chaos polynomial, à réduire significativement le cout de calcul en gardant une bonne précision est mise en évidence.