Application d’une Méthode de Balance Harmonique aux Jonctions Elastomères

Abstract

Projecte fet en col.laboració amb EADS Innovation WorksLa méthode de Balance Harmonique est une méthode fréquentielle de calcul de solutions périodiques de systèmes dynamiques non-linéaires. Cette méthode est aujourd’hui bien maîtrisée pour des modèles phénoménologiques à faible nombre de degrés de liberté et pour des nonlinéarités localisées aux interfaces (lois de contact, frottement, raideur non-linéaire). La simulation de modèle éléments finis de grande taille ainsi que la prise en compte de non-linéarités matérielles deviennent désormais des enjeux importants pour l’application de cette méthode sur des cas industriels. Cette étude a donc pour but de réaliser la simulation d’un dispositif amortissant industriel défini sous logiciel Eléments Finis et intégrant des éléments élastomériques à comportement nonlinéaire. L’effet Payne qui introduit une dépendance en amplitude du module dynamique est marqué. La grande taille du modèle, rendant impossible l’application directe de la méthode de Balance Harmonique, a tout d’abord nécessité des techniques de simplification de la géométrie, de simplification de maillage et de sous-structuration (statique) amenant à un système réduit de l’ordre de 1600 degrés de liberté. Des outils spécifiques ont été développés pour extraire des certains paramètres d’entrée de la méthode (matrices de masse et de raideur) d’un logiciel Eléments Finis. Une première simulation sans prise en compte de la dépendance en amplitude des parties viscoélastiques a ensuite été réalisée avec la méthode de Balance Harmonique et a permis de montrer une bonne corrélation avec un calcul fréquentiel linéaire réalisé avec un code de calcul standard. La prochaine étape est désormais la modélisation des effets non-linéaires en prenant en compte la dépendance en amplitude du module dynamique