Hostname: page-component-cd9895bd7-dzt6s Total loading time: 0 Render date: 2024-12-27T21:42:26.319Z Has data issue: false hasContentIssue false

Identification de l'amortissement dans les structures assemblées

Published online by Cambridge University Press:  07 February 2007

Ludek Heller
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique Appliquée Raymond Chaleat, Institut FEMTO-ST, UMR CNRS 6174, Université de Franche-Comté, 24 chemin de l'épitaphe, 25000 Besançon, France
Emmanuel Foltête
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique Appliquée Raymond Chaleat, Institut FEMTO-ST, UMR CNRS 6174, Université de Franche-Comté, 24 chemin de l'épitaphe, 25000 Besançon, France
Jean Piranda
Affiliation:
Laboratoire de Mécanique Appliquée Raymond Chaleat, Institut FEMTO-ST, UMR CNRS 6174, Université de Franche-Comté, 24 chemin de l'épitaphe, 25000 Besançon, France
Get access

Abstract

Les structures complexes sont généralement construites à partir d'éléments simples assemblés par différentes techniques : rivetage, boulonnage, soudure par points... La perte d'énergie constatée au niveau des liaisons est beaucoup plus importante que celle intrinsèque au matériau. Elle conditionne par conséquent l'amortissement des modes propres de vibration. Cet amortissement dépendant de la pression au niveau du contact entre surfaces est généralement une fonction non-linéaire de l'amplitude des vibrations puisqu'il dépend d'un phénomène complexe de stick/slip à l'interface entre composants. L'analyse expérimentale présentée ici a pour objectif l'évaluation des paramètres modaux d'une structure assemblée. Deux méthodes expérimentales ont été mises en œuvre pour identifier l'amortissement modal des cinq premiers modes propres en fonction de l'amplitude des vibrations. Dans un premier temps, l'amortissement a été identifié par lissage de fonction de transfert. Nous avons ensuite appliqué la méthode de décrément logarithmique dans le plan temps-fréquence en utilisant la transformée en ondelettes. Enfin, des mesures interférométriques ont été effectuées afin d'observer l'influence de la jonction sur les déformées modales. Ces résultats ont permis d'identifier les effets de l'assemblage autant de façon qualitative que quantitative.

Type
Research Article
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2007

Access options

Get access to the full version of this content by using one of the access options below. (Log in options will check for institutional or personal access. Content may require purchase if you do not have access.)

References

Ungar, E.E., The status of engineering knowledge concerning the damping of built-up structures, J. Sound and Vibration 26 (1973) 141154 CrossRef
Gaul, L., Nitsche, R., The role of friction in mechanical joints, Appl. Mechanics Rev. 54 (2001) 93105 CrossRef
Lavabre, R., Combes, B., Swider, P., Contribution à l'analyse du comportement dynamique non-linéaire de structures assemblées boulonnées, Mécanique Industrielle et Matériaux 51 (1998) 9799
E.E. Ungar, Energy dissipation at structural joints; Mechanisms and magnitude, Technical Documentary Report No. FDL-TDR-64-98. Air Force Flight Dynamics Laboratory, Wright-Pattersons Air Force Base, Ohio, USA, 1964
Nishiwaki, N., Masuko, M., Ito, Y., Okumura, I., A study on damping capacity of a jointed cantilever beam, Bulletin of the ASME 23 (1980) 469475
Gaul, L., Lenz, J., Nonlinear dynamics of structures assembled by bolted joints, Acta Mechanica 125 (1997) 169181 CrossRef
Nanda, B.K., Behera, A.K., Study on damping in layered and jointed structures with uniform pressure distribution at the interfaces, J. Sound and Vibration 226 (1999) 607624 CrossRef
Hartwigsen, C.J., Song, Y., McFarland, D.M., Bergman, L.A., Vakakis, A.F., Experimental study of non-linear effects in a typical shear lap joint configuration, J. Sound and Vibration 277 (2003) 327351 CrossRef
Yang, B.D., Chu, M.L., Menq, C.H., Stick-Slip-Separation analysis and non-linear stiffness and damping characterization of friction contacts having variable normal load, J. Sound and Vibration 210 (1998) 461481 CrossRef
J.J. Stoker, Nonlinear Vibrations in Mechanical and Electrical Systems, Wiley-Interscience, 1992
Feldman, M., Non-Linear system vibration analysis using Hilbert transform – Part 1: Free vibration analysis method “FREEVIB”, Mechanical Systems and Signal Processing 8 (1993) 119127 CrossRef
Z. Osinski, Damping of Vibrations, A.A. Balkema, Rotterdam, The Netherlands, 1998.
E. Foltête, Identification modale de structures linéaires et faiblement non-linéaires, Thèse de doctorat, UFR des sciences et techniques de l'université de Franche-Comté, 1998
J.P. Kahane, P.G. Lemarié-Rieusset, Séries de Fourier et Ondelettes, Paris: Cassini, 1998
B. Torrésani, Ondelettes, Analyse Temps-Fréquence et Signaux Non-Stationnaires, 1997
Lardies, J., Gouttebroze, S., Identification of modal parameters using the wavelet transform, Int. J. Mechanical Sciences 44 (2002) 22632283 CrossRef
Le, T.-P., Argoul, P., Continuous wavelet transform for modal identification using free decay response, J. Sound and Vibration 277 (2004) 73100 CrossRef
A. Lepage, Exploitation de données spatiales mesurées par interférométrie laser pour l'analyse modale expérimentale des structures, Thèse de doctorat, UFR des sciences et techniques de l'université de Franche-Comté, 2002