High frequency vibroacoustics: A radiative transfer equation and radiosity based approach

International audienceThis paper is a review of the theoretical framework for the application of radiative transfer equations to structural dynamics and acoustics. It is shown that under the assumption of geometrical acoustics and when the phase of rays is neglected, a representation of a sound field in terms of incoherent fictitious sources provides a sufficiently large framework to embody diffuse as well as specular reflection, steady-state or transient phenomena and even diffraction. Two special cases are mentioned. The so-called radiosity method in acoustics corresponds to a purely diffusing boundary and statistical energy analysis when the sound field is diffuse

Robust model calibration of a wind turbine with load uncertainties

International audienceThe goal of this work is to explore a model calibration strategy for an industrial problem consisting in a MW class geared wind turbine power train subjected to uncertain loads. Lack of knowledge is commonplace in this kind of engineering system and a realistic model calibration cannot be performed without taking into account this type of uncertainty. The question at stake in this study is how to perform a more robust model of a dynamic system given that the excitations are poorly known. The uncertainty in the latter will be represented with an info-gap model. This methodology is illustrated on a Megawat class wind turbine power train torsional model

Sensitivity analysis and control of a cantilever beam by mean of a shunted piezoelectric patch

International audienceIn this paper, a sensitivity analysis of a beam controlled with a shunted piezoelectric patch is presented. A negative capacitance controller is implemented and a study of stability and performance is performed. Besides, the effects of the technological aspects such as the variability in the material properties or in the position of the piezoelectric patch is evaluated through a finite element simulatio

Sensitivity analysis and optimization of sheet steel thickness for vibroacoustic behavior of enclosures

International audienceIn automotive applications, one of the keys to ensure weight reduction is the optimization of the sheet steel thickness. This paper presents a non-exhaustive list of sensitivity analysis methods (local, global and energy-based) allowing to determine which thicknesses could be reduced. The first results of an adaptive optimization procedure allowing reduction of the thicknesses under design constraints are also illustrated for the modal behaviour of an academic structure representing a simplified cab coupled with an acoustic cavity

Analyse multi-échelle expérimentale et numérique du comportement d'une liaison

Les vibrations des structures assemblées sont très dépendantes du comportement mécanique des liaisons. La rigidité et l'amortissement induits par ces liaisons dépendent essentiellement des conditions de contact / décollement et d'adhérence / glissement. La mesure des champs de déformations dans les zones de liaisons et à proximité de celles-ci constitue donc un enjeu important pour la mise au point de modèles prédictifs. Ce travail porte sur l'utilisation de la vélocimétrie laser en trois dimensions pour la caractérisation du comportement de ces liaisons. Un assemblage constitué de deux poutres boulonnées en plusieurs points a été testé lors d'essais vibratoires sous excitations aléatoire et harmonique. La mesure du champ de déplacement global permet d'évaluer l'évolution des paramètres modaux en fonction de l'amplitude des vibrations. Des mesures du champ de déplacement local permettent d'évaluer les conditions de contact et de frottement dans chaque assemblage. Des corrélations avec les modèles, via l'étude de l'erreur en relation de comportement, et des études de sensibilité de ces modèles aux différents paramètres sont également proposées

Conception robuste de dispositifs d'amortissement intégrant des matériaux viscoélastiques

Le travail proposé vise à fournir une boîte à outils pour la conception de dispositifs d'amortissement intégrant des matériaux viscoélastiques. Le cas d'application étudié est un stabilisateur d'image optique où ces matériaux assurent l'amortissement et la flexibilité du système afin d'isoler les éléments optiques des vibrations et des chocs. Une stratégie est ainsi proposée pour prendre en compte le comportement des matériaux viscoélastiques dans différents types de simulations: analyse modale, réponse fréquentielle ou réponse temporelle. Pour atteindre cet objectif, les éléments viscoélastiques sont décrits à l'aide d'un modèle de Maxwell généralisé, et le modèle dynamique à résoudre est ré-écrit sous une formulation d'état originale. Afin de réduire le coût de calcul, celle-ci est associée à une stratégie de réduction de modèle. Comme les matériaux viscoélastiques sont très sensibles aux variations de température notamment, le modèle a été adapté pour prendre en compte les différents champs de température sur les plages de sollicitation considérées. Les différents résultats obtenus sont présentés et comparés à des données expérimentales pour valider les démarches. Dans un contexte où la température varie, et donc la performance des isolants est incertaine, un choix optimal robuste de la conception est étudié pour assurer l'efficacité des systèmes isolants

Vers une démarche de construction d'un programme de formation en compétences : application au master mécanique de l'université de Franche-Comté

La traduction des programmes de formation en compétences vise à mettre en place des formations ne délivrant pas uniquement du savoir, mais montrant comment ces connaissances peuvent être mobilisées pour répondre à des missions données. Ce travail fait partie des enjeux définis dans le processus de construction de l'Espace Européen de l'Enseignement Supérieur adopté à Bologne, de préconisations du ministère via l'édition d'un référentiel national pour les licences, et figure dans la politique stratégique de nombreuses universités, et notamment à l'université de Franche-Comté. Un travail a donc émergé dans le master en mécanique intitulé Mécanique et Ingénieries et, après diverses approches et réorientations, la démarche mise en ?uvre et proposée dans ce papier apparaît maintenant comme une stratégie permettant d'envisager une généralisation à d'autres formations. Il s'agit d'un parcours à 10 étapes allant de la définition des métiers visés et des missions que seront amenés à réaliser les diplômés de la formation, jusqu'à la mise en place d'une démarche d'amélioration continue du processus et du programme, en passant par la définition des compétences et leur évaluation. Les missions sont déclinées en compétences disciplinaires, transversales et pré-professionnelles, et ces compétences sont acquises via plusieurs unités d'enseignement, elles-mêmes déclinées en objectifs pédagogiques. Si ces objectifs sont évaluables individuellement dans les enseignements associés, l'évaluation des compétences mobilisant plusieurs acquis est proposée dans ce papier via plusieurs voies, et notamment par le recours à des pédagogies innovantes telles que l'apprentissage par problème. Le jury participe également à cette validation en corrélant les évaluations des unités d'enseignement participant à l'acquisition des compétences. Finalement, la déclinaison en compétences est un élément pour la mise en place d'une démarche qualité dans les formations au niveau de l'enseignement supérieur : cette démarche concerne toute l'organisation structurelle entourant les étudiants, depuis les premières informations reçues jusqu'à la délivrance du diplôme. Il s'agit d'?uvrer à améliorer l'attractivité des formations, et leur appropriation par les milieux professionnels

Réduction de modèles dynamiques non-linéaires en grands déplacements-Application aux plaques minces

Cet article présente une méthode de réduction adaptée au problème de dynamique non-linéaire. La non-linéarité étudiée est de type géométrique en grands déplacements. L'outil de réduction est basé sur la méthode de combinaison approximée qui consiste à construire une base de série binomiale actualisée. Cette base est issue du comportement non-linéaire traduit comme une modification du modèle linéaire. La simulation numérique de la réponse temporelle d'une plaque mince modélisée en éléments finis (MEF) montre l'intérêt de la méthode proposée

Impact of non-linear resonators in periodic structures using a perturbation approach

International audienceThe work describes the wave propagation in a periodic structure formed by a linear spring-mass chain with local Duffing non-linear resonators. The wave propagation of the system is studied using the Floquet-Bloch theorem combined with a perturbation approach to identify the dispersion relations in the nonlinear periodic structure. The theoretical model is benchmarked by a numerical approach based on imposing a wave number on a finite resonant spring-mass system as an initial condition, and then obtaining the corresponding frequency from the chain amplitude in the time domain. The perturbation and the numerical methods are compared to discuss the behaviour of the wave propagation in the non-linear resonators periodic chain considered in this work. The results from the perturbation techniques are also compared with the ones generated through an Harmonic Balance Method previously used in open literature