Comportement vibroacoustique d'une coque cylindrique mince soumise à des forces tournant à vitesse constante sur sa circonférence

Abstract

Depuis plusieurs années, le comportement vibratoire et le rayonnement acoustique des coques cylindriques ont fait l'objet de nombreuses recherches. Habituellement, dans la plupart des recherches, l'excitation utilisée est une force stationnaire harmonique. Dans ce travail, un modèle basé sur une approche variationnelle est développé pour déterminer le comportement vibratoire et le rayonnement acoustique d'une coque cylindrique mince, sur appuis simples, soumise à des forces mobiles se déplaçant sur sa circonférence à une vitesse de rotation constante. La coque peut être immergée dans un fluide léger ou lourd et peut être raidie ou non. Ce type de système est une modélisation de base des classeurs sous pression utilisés dans le domaine des pâtes et papiers et qui sont la motivation principale de ce travail. Pour ce type de système, on constate qu'il existe plusieurs vitesses de rotation critiques. Ces vitesses critiques sont inhérentes aux dimensions du système. Au delà de la première vitesse de rotation critique, les niveaux de vibrations et de rayonnement acoustique peuvent devenir importants. Au dessous, les niveaux peuvent être importants si l'amplitude des forces varie selon la position circonférentielle. Des simulations numériques pour diverses configurations sont présentées afin de déterminer la sensibilité de divers paramètres sur les vibrations et le rayonnement acoustique de ce type de système. Finalement, le modèle présenté est validé selon des travaux déjà publiés et des expérimentations menées en laboratoire.