Optimisation des structures selon des critères imposés par la discrétion acoustique des navires

• Auteur / Autrice : Pierre Lemerle
• Direction : Louis Jézéquel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Acoustique et Vibrations
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon

Mots clés

Mots clés contrôlés

Viscoélasticité

Navires

Vibrations

Acoustique

Mots clés libres

Condition d'optimalité de Kühn-Tucker

Résumé

Dans cette étude, nous avons développé des stratégies d'optimisation adaptées au problème de la discrétion acoustique des navires. Nous rappelons dans un premier temps les critères imposés par la discrétion acoustique et les principes d'atténuation qui permettent de garantir leur application dans la pratique. Ces criteres s'expriment en termes de flexibilité et transmissibilité dynamiques et concernent une large gamme fréquentielle. Nous montrons comment améliorer le comportement dynamique des structures, relativement aux critères précités : nous avons conçu deux méthodes qui permettent de dimensionner des absorbeurs dynamiques, à partir des données expérimentales. Nous développons ensuite une méthode d'optimisation de structures. L'objectif est alors de minimiser la masse de la structure avec des contraintes en flexibilités ponctuelles et transmissibilités. L'originalité de la méthode repose sur deux points : l'approche modale, en utilisant la notion de paramètres effectifs et la construction d'un algorithme fondé sur la condition d'optimalité de Kiihn-Tucker. Enfin, nous montrons comment entendre cette démarche à l'optimisation de structures composites (monocouches et sandwich), en prenant en compte l'amortissement par ajout de matériaux viscoélastiques dans une formulation en modes complexes. Tout au long de cette étude, de nombreux résultats numériques sont présentés pour illustrer les diverses stratégies d'optimisation.

In this study, some strategies of optimization have been conceived, for the problem of ship silencing. For this problem, criteria can be expressed and we present principles of attenuation which can ensure their satisfaction in practice. These criteria can be written in terms of dynamical flexibilities and transmissibilities over a wide range of frequency. We show how to improve the dynamical behaviour of structures with respect to the criteria : two methods are presented for the design of dynamic absorbers. Both can deal with experimental data. Then, we present one method of structural optimization. The objective is to minimize the mass of the structure with constraints on point flexibilities and transmissibilities. This method is based on two points : first, the modal approach with modal effective parameters and second the algorithm is built upon Kuhn-Tucker optimality condition. At last, we show how this approach can be extended to the optimization of composite structures, by taking into account damping with a complex mode shapes formulation. Numerical results are presented.