Identification des paramètres physiques d'une structure amortie par excitation appropriée déphasée

Abstract

Le problème de l'analyse dynamique des structures consiste généralement à déterminer la réponse d'une structure en se fondant sur les paramètres physiques définis dans un modèle analytique. Les techniques d'identification sont basées sur le problème inverse qui consiste à estimer les paramètres physiques d'une structure définis dans un modèle analytique en se fondant sur des valeurs mesurées de la réponse de la structure. L'objet de notre recherche s'est axé sur l'identification des paramètres physiques d'une structure représentés par les termes de masse, de rigidité et d'amortissement, notamment lorsque celui-ci est non proportionnel. Les modes d'une structure dont l'amortissement est de forme arbitraire sont généralement complexes. Les techniques d'excitation appropriée sont particulièrement adaptées pour résoudre ce type de problème. Elles sont basées sur des systèmes d'excitation multiple qui trouvent leur champ d'application dans les grandes structures (avions, satellites, etc.). Le principe de la méthode consiste à exciter simultanément une structure à l'aide d'un ensemble de forces harmoniques monophasées dont l'amplitude est ajustée de façon à ce que la réponse de la structure soit en phase à chaque degré de liberté. Les modes normaux peuvent alors être appropriés. Une application originale de la méthode des déphasages caractéristiques est développée pour permettre l'identification d'un amortissement non proportionnel. Cette technique est illustrée par une simulation numérique ainsi qu'une application pratique et les problèmes expérimentaux sont discutés. Pour tenir compte du comportement naturel déphasé de la structure, cette recherche montre une nouvelle formulation du problème basée sur une excitation appropriée déphasée. Le principe de cette méthode consiste à exciter une structure harmoniquement à l'aide d'un ensemble de forces déphasées entre elles de telle façon que la réponse de la structure ait le même rapport de déphasage que celui des forces à chaque degré de liberté. La mesure du déphasage entre les forces et la réponse permet d'identifier les paramètres physiques d'une structure à amortissement non proportionnel. Cette technique permet notamment de forcer des modes amortis, sous condition particulière d'excitation. Lorsque les déphasages entre les forces sont nuls, elle est identique à la méthode de l'appropriation normale. Elle s'avère par conséquent une généralisation de ce problème. Elle est toutefois limitée par le manque d'existence de solutions dans certaines plages de fréquence et par des problèmes expérimentaux. Malgré ces inconvénients, une simulation numérique ainsi qu'une application pratique ont montré son efficacité.