Le travail de cette thèse est consacré au développement d'un modèle de propagation des ondes élastiques dans un guide d'onde hélicoïdal soumis à une sollicitation axiale. Le contrôle non destructif des ressorts et des torons multi-brins est une application potentielle du modèle proposé. L'étude de la propagation des ondes dans un guide hélicoïdal soumis à un chargement axial nécessite l'écriture des équations tridimensionnelles de l'élastodynamique dans un système de coordonnées hélicoïdales. La méthode des éléments finis semi-analytique (SAFE) est ensuite appliquée en exploitant la propriété d'invariance par translation, réduisant ainsi le maillage à la section. Le problème aux valeurs propres obtenu peut être résolu en fixant le nombre d'onde ou la fréquence. Par ailleurs, le calcul de l'état précontraint statique est résolu par une technique d'homogénéisation hélicoïdale dans laquelle est prise en compte l'invariance de la structure. Le modèle de calcul statique est validé par un modèle analytique pour les ressorts et par un modèle éléments finis 3D pour les torons, issus de la littérature. Le modèle SAFE est validé pour les ressorts par un modèle de poutre hélicoïdale sous chargement axial. Il est montré que l'effet du chargement agit en fonction de la précontrainte et de la déformation de la géométrie et n'est significatif qu'en basses fréquences. Finalement, la propagation des ondes élastiques dans un toron à sept brins soumis à un chargement axial est analysée. Les courbes de dispersion obtenues numériquement sont comparées à des données expérimentales. Une bonne concordance est obtenue pour les premiers modes de type compression et le phénomène de fréquence "manquante" associé.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:CCSD/oai:tel.archives-ouvertes.fr:tel-00969101 |
| Date | 13 December 2010 |
| Creators | Frikha, Ahmed |
| Source Sets | CCSD theses-EN-ligne, France |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | PhD thesis |
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