Interaction structures - détonations atténuation des efforts retransmis et étude de la réponse dynamique non linéaire de voiles minces

• Auteur / Autrice : Olivier Pennetier
• Direction : Jérôme Renard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Orléans

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vibrations

Plaques (ingénierie)

Résumé

Ce travail, articule autour de trois axes principaux - étude théorique, numérique et expérimentale - concerne la réponse dynamique non linéaire de plaques circulaires métalliques minces face a une sollicitation agressive : la détonation. Ce mode d'explosion est déterministe et le champ de pression engendre, transitoire et de très forte intensité, est fonction de l'espace et du temps. Sous cet impact, la structure évolue rapidement vers les domaines particuliers de la non-livraison géométrique ou de la non-linearite matérielle (plasticité, viscoplasticité). La phase de modélisation numérique fait intervenir différentes formes d'équations du mouvement : théorie de von karman, équations de la membrane, théorie des coques et les lois de comportement anélastiques prises en compte sont celles du solide viscoplastique (loi de perzyna) ou plastique (modèle de Saint-Venant, algorithme de prager). Apres validations, différentes évolutions sont présentées : déformes, déformations ou vitesses de déformations. Les équations utilisées, adaptées à la géométrie du problème et modélisées par la méthode des différences finies, sont résolues de manière explicite, ce qui permet une grande rapidité des calculs. Une campagne expérimentale importante présente, outre la méthodologie et les divers montages expérimentaux, de nombreux exemples d'évolutions dynamiques de plaques minces sous une pression de détonation, qui sont, par la suite, confrontes aux simulations numériques. En tonique, il existe une loi de similitude (loi de hopkinson) qui permet de transposer des essais sur maquettes a des structures de grandes dimensions, ce qui place bien ce travail dans le contexte du milieu industriel. Cette étude, s'inscrivant au sein d'une démarche sécuritaire, permet donc la prise en compte des effets non linéaires et la prédiction du comportement de structures soumises à l'action d'une explosion.