Analyse numérique des structures sandwichs viscoélastiques et modèle à dérivées fractionnaires
Alina Krasnobrizha  1@  , Emmanuel Valot, Michele D'ottavio  2  , Lorenzo Dozio, Olivier Polit  2  
1 : Laboratoire Energétique Mécanique Electromagnétisme
Université Paris Nanterre : EA4416
2 : Laboratoire Energétique Mécanique Electromagnétisme (LEME) EA 4416
Université Paris X - Paris Ouest Nanterre La Défense
50 rue de Sèvre, 92410 Ville d'Avray -  France

Cet article a présenté pour la première fois une analyse des vibrations libres de plaques sandwich viscoélastiques sur la base de l'approche à cinématique variable SGUF et d'un modèle de Zener fractionnaire pour le comportement viscoélastique. L'outil numérique utilise la méthode de Ritz pour construire le système algébrique complexe associé au problème aux valeurs propres non-linéaire qui permet de déterminer les fréquences propres et les facteurs de perte de la plaque sous différentes conditions aux limites. Trois avantages principaux de cet outil peuvent être identifiés: la méthode de Ritz est particulièrement adaptée pour étudier la réponse vibratoire des structures; l'approche SGUF permet de formuler des modèles de structures composites sandwichs quelconques avec une précision et un nombre d'inconnues cinématiques arbitraires; l'adoption des dérivées fractionnaires permet de réduire le nombre de paramètres nécessaire pour décrire le comportement viscoélastique sur une large gamme de fréquences. Les 4 paramètres du modèle de Zener fractionnaire peuvent être identifiés à partir d'un modèle de Maxwell généralisé à travers un algorithme d'optimisation stochastique (essaims particulaires). La comparaison avec des résultats de poutres et plaques sandwichs classiques ou multi-coeurs disponibles en littérature a permis de valider l'outil numérique. Par la suite, nous envisageons des études sur différentes configurations de type "constrained layer damping" ainsi que d'analyser la réponse vibratoire forcée. 


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