Th. doct.-ing.--Besançon, 1981. N°: 120.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:34:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2004-09Bitstream added on 2014-06-13T21:06:53Z : No. of bitstreams: 1 barros_e_dr_guara.pdf: 1499137 bytes, checksum: 5a94296d58a74230125376ce4552f941 (MD5) / Universidade Estadual Paulista (UNESP) / Na presença de não linearidades, a resposta forçada de estruturas exibe diversos fenômenos físicos que não podem ser descritos através de modelos lineares. Estes fenômenos incluem ressonâncias sub-harmônicas, ressonâncias super-harmônicas, jumps , movimentos quasi-periódicos, movimentos de período múltiplo, caos e interações modais. Recentes estudos experimentais indicam que um novo tipo de interação modal pode ocorrer através de mecanismos não ressonantes, decorrente da transferência de energia de modos de alta freqüência e baixa amplitude para modos de baixa freqüência e alta amplitude. Neste trabalho, interações modais não ressonantes são investigadas na resposta planar não linear de vigas cantilever flexíveis sujeitas a excitações externas e paramétricas. As equações diferenciais e as condições de contorno associadas que governam o movimento flexional-flexional não linear de uma viga assumida inextensível, metálica e isotrópica, são apresentadas. O estudo experimental conduzido revelou que a transferência de energia entre modos de alta freqüência para modos de baixa freqüência ocorre via modulação, sendo função do valor da amplitude de excitação e da proximidade entre os valores da freqüência de modulação e da freqüência dos modos ativados. O estudo revelou também que a ativação de modos de baixa freqüência pode ocorrer sob uma variedade de condições de entrada. Em adição, outros fenômenos dinâmicos não lineares classificados como rotas para o movimento caótico são também observados. Em determinadas condições, movimentos quasi-periódicos com amplitudes moduladas caoticamente e moduladas periodicamente são exibidos. Um movimento de resposta de período dois é também observado. / Interesting physical phenomena occur in the forced response of structures in the presence of nonlinearities, which cannot be explained by linear models. These phenomena include subharmonic resonances, superharmonic resonances, jumps, period-multiplying motions, quasiperiodic motions, chaos and modal interactions. Recent studies suggest that another type of modal interaction may occur through nonresonant mechanisms, due to the energy transfer from the low-amplitude highfrequency modes to high-amplitude low-frequency modes. In this work, nonresonant modal interactions in the nonlinear planar motions of flexible cantilever beams subjected to transverse and parametric harmonic excitations are investigated. The governing equations of the nonlinear bending-bending motions and the associated boundary conditions for an isotropic metallic inextensional beam are presented. An experimental study revealed that the transfer of energy from high-frequency to lowfrequency modes occurs via modulation and is found to be function of the excitation amplitude and the closeness of the modulation frequency to the frequencies of the low modes activated. The experimental study also revealed that the energy transfer from high-frequency modes to low-frequency modes occurs for a variety of conditions. In addition, others nonlinear dynamic phenomenas routes to the chaotic motions, are also observed. Under certain conditions, quasiperiodic motion with periodically and chaotically modulated amplitudes are exhibited. Period-doubling motion is also observed.

Many researchers have devoted their work to the development of modal analysis extraction techniques in order to obtain more reliable identification of the modal parameters. Also, as a consequence of all this work, there are some other works devoted to the evaluation and comparison of these methods in order to find which one is the most reliable method with respect to certain characteristics. In this thesis the Rational Fraction Polynomial (RFP) Method, the Prony or Complex Exponential Method (CEM), the Ibrahim Time Domain (ITD) Method, and Hilbert Envelope Method are used to evaluate how the accuracy of the damping ratio is affected with respect to various parameters and conditions. The investigation focuses in the estimation of damping ratio because among the modal parameters, it is the most difficult to model. Each method is evaluated individually in order to understand how the damping ratio estimation is affected with respect to each method when the characteristics of the FRF are changed. Also, they are compared to show that, in general, the Rational Fraction Polynomial Method is a more reliable method than the other methods. To investigate this, a simulated analytical data and an experimental data are processed to estimate the modal parameters, but focusing in the damping ratio. For the simulated analytical data the damping ratio's percent of error were calculated. The highest damping ratio's percent of error of the RFP was 0.0073501%. In the other hand, for the CEM, ITD, and Hilbert Envelope Method their highest damping ratio's percent of error were 83.02%, 99.82%, and 4.077%, respectively. / Master of Science

Spiders weave intricate webs for catching prey, providing shelter and setting mating rituals; arguably the most notable of these creations is the orb web. In this thesis we model the essential vibrations of orb webs by first considering a spider web as a multilinked structure of elastic strings. We then solve the associated eigenvalue problem using a Chebyshev pseudospectral collocation method to discretize the system. This thesis first examines the vibrations of webs with uniform material properties throughout, then investigates the effects of using biologically realistic material parameters for silks within a single web. Understanding how spiders detect and react to the vibrations produced by their webs is of interest for both biological and engineering applications. / Master of Science

Th.--Sci. phys.--Lille 1, 1977. N°: 388.

Ces travaux de recherche s'intéressent de manière générale à la quantification des incertitudes et à la réduction de modèle pour la modélisation numérique des systèmes dynamiques. Dans une première partie, on s'intéresse à la quantification des incertitudes pour les systèmes multicorps. Pour ce type de système, les incertitudes concernent les paramètres du modèle. Ces incertitudes sont liées soit à une variabilité naturelle, soit à un manque de connaissance sur ces paramètres. On s'intéresse en particulier à la modélisation des incertitudes relatives à la distribution de masse des solides rigides. Afin d'être compatible avec le formalisme de la dynamique des systèmes multicorps, cette modélisation est construite directement au niveau des propriétés globales d'inertie des solides rigides. Dans la partie suivante, on s'intéresse à la modélisation et à l'identification en inverse des incertitudes dans les structures déformables pour lesquelles, en plus des incertitudes sur les paramètres, il existe des incertitudes de modèle induites par les erreurs de modélisation (discrétisation, choix de la loi de comportement, ...). Pour prendre en compte ces deux types d'incertitudes, une approche probabiliste mixte paramétrique/non paramétrique est utilisée. L'accent sera mis sur l'identification des hyper-paramètres du modèle stochastique en utilisant des mesures expérimentales. Le troisième partie de ces travaux présente une nouvelle méthodologie d'analyse dynamique des structures à forte densité modale. Celle-ci est basée sur une séparation global/local de l'espace des déplacements admissibles via la résolution de deux problèmes aux valeurs propres séparés, permettant ainsi de construire un modèle réduit des déplacements globaux de petite dimension puis, si cela est nécessaire, de prendre en compte les contributions locales par une approche probabiliste. Enfin, la quatrième partie de ces travaux concerne cette fois-ci l'aléa du chargement appliqué. On s'intéresse en particulier à la génération d'accélérogrammes pour la construction de chargements sismiques. On présente une nouvelle méthodologie de construction et de génération d'accélérogrammes, en grande dimension stochastique, permettant de prendre en compte des propriétés physiques et des spécifications issues de l'ingénierie sismique directement au niveau de la loi de probabilité du processus stochastique modélisant l'accélérogramme.

High cycle fatigue (HCF) failure has been studied extensively over the last two decades. Its impact on jet engines is severe enough that may result in engine losses and even life losses. The main requirement for fatigue life predictions is the stress caused by mechanical vibrations. One of the factors which have major impact on the vibratory stresses of bladed disk assemblies is a phenomenon called &ldquo / mistuning&rdquo / which is defined as the vibration localization caused by the loss of cyclic periodicity which is a consequence of inter&amp / #8208 / blade variations in structural properties. In this thesis, component mode synthesis method (CMSM) is combined with nonlinear forced response analysis in modal domain. Newton&amp / #8208 / Raphson and arc length continuation procedures are implemented for the solution. The component mode synthesis method introduces the capability of imposing mistuning on the modal properties of each blade in the assembly. Forced response analysis in modal domain reduces the problem size via mode truncation. The main advantage of the proposed method is that it is capable of calculating nonlinear forced response for all the degrees&amp / #8208 / of&amp / #8208 / freedom at each blade with less computational effort. This makes it possible to make a stress analysis at resonance conditions. The case studies presented in this thesis emphasize the importance of number of modes retained in the reduced order model for both CMSM and nonlinear forced response analysis. Furthermore, the results of the case studies have shown that both nonlinearity and mistuning can cause shifts in resonance frequencies and changes in resonance amplitudes. Despite the changes in resonance conditions, the shape of the blade motion may not be affected.

A content of this diploma thesis is construction design of torsional vibration rubber damper of four-stroke diesel supercharged engine. It` s realized evaluation of crankshaft from aspect of torsional vibrations and checked mechanical stress of crankshaft without using rubber damper. Consequently basic parameters of rubber damper are specified, then checked mechanical stress of crankshaft and designed own construction design of damper.

La volonté d'améliorer le confort acoustique à bord des bateaux sport est à l'origine de cette étude. Pour trouver des améliorations, des modèles S.E.A. ont été utilisés. Ils sont basés sur des modèles numériques d'ensemble coque-carrosserie.La validation des modèles S.E.A. développés est nécessaire pour trouver des solutions d'optimisation. Une fois que les modèles ont été validés, ils sont considérés comme fiables et pourront être appliqués à de nouveaux bateaux similaires.

Le fort niveau de bruit (plus de 100dBA) présent dans une cabine d'hélicoptère est très inconfortable pour l'équipage et les passagers. Le niveau de bruit en cabine est aujourd'hui un critère de vente primordial pour les constructeurs aéronautiques. Bien souvent, et sur la flotte des aéronefs existants, il n'est pas possible de remédier de façon passive aux problèmes de bruit. Dans le cas étudié de l'hélicoptère, les vibrations du support du rotor principal sont contrôlées activement à l'aide d'un ensemble d'actionneurs à empilements piézocéramiques. En effet, c'est l'énergie vibratoire du toit qui est ensuite transmise sous forme d'énergie acoustique en cabine, et donc en bruit inconfortable pour les passagers. Cette énergie vibratoire se propage de la transmission au toit par les supports de transmission. Un actionneur de contrôle à empilement a été développé et validé à cet effet. Cet actionneur se doit d'être à la fois résistant aux efforts de traction subis par la structure en vol et facilement intégrable à la structure existante, tout en remplissant complètement sa fonction dans un système de contrôle actif. Plusieurs modélisations ont été effectuées pour développer cet actionneur, puis validées expérimentalement. La théorie d'un empilement de céramiques piézoélectriques a été étudiée afin d'aboutir à la conception d'un actionneur à empilement précontraignable et vissable sur une structure à contrôler. Le comportement de l'actionneur développé a été étudié dans le cas où il est vissé sur une poutre simple de section rectangulaire pour des cas de flexion et d'extension. Un modèle analytique simplifié de la poutre surmontée de l'actionneur a été developpé puis confronté à un modèle par éléments finis qui prend en compte la géométrie exacte de l'actionneur et utilise une analogie thermoélectrique pour la représentation des potentiels électriques appliqués à l'actionneur. Pour la flexion, ces deux modèles ont été par la suite comparés à des résultats expérimentaux obtenus par vibrométrie laser, et ont permis de les valider. Une optimisation de certains paramètres de l'actionneur a permis de montrer qu'il est possible de tirer les meilleures performances de l'actionneur en respectant certaines conditions. Une simulation de contrôle actif optimal a également été faite pour l'actionneur à empilement en comparaison d'un actionneur collé employé précédemment. L'action passive de l'actionneur à empilement s'est vu que peu influençable sur la structure à contrôler. Un système de quatre actionneurs a finalement été positionné sur le modèle par éléments finis du support réel de la transmission de l'hélicoptère. Une simulation de contrôle optimal a également été possible et a permis de mettre en avant une méthode par superposition des résultats pour contourner les limitations du logiciel d'éléments finis.