Etat d'autocontrainte des grilles de tenségrité : vers l'identification sous sollicitation naturelle

par Nicolas Angellier

Thèse de doctorat en Mécanique. Génie mécanique. Génie civil

Sous la direction de Bernard Crosnier et de Jean-François Dubé.

Soutenue en 2008

à Montpellier 2 .

mots clés

• Tenségrité
• Autocontrainte
• Sollicitation naturelle
• Structures de tenségrité
• Contraintes (mécanique)

Résumé

Les recherches sur les systèmes de tenségrité, classe à part parmi les structures spatiales, systèmes réticulés à contraintes initiales, structures légères et visuellement transparentes connaissent un essor important. L'un des derniers verrous à briser pour qu'ils soient développés sur le plan industriel réside dans le contrôle opérationnel de l'autocontrainte, qui assure la stabilité et la rigidité, afin de maintenir un état fonctionnel optimal sous sollicitations extérieures. On présente dans ce travail des études expérimentales et numériques qui explorent cette voie. La mise au point de nouveaux moyens de mesures dédiés permet de vérifier certaines hypothèses sur le comportement mécanique réel et d'améliorer la modélisation d'une grille de tenségrité. Ils apportent des réponses sur la problématique de l'identification en place de l'état d'autocontrainte. Numériquement, on approfondit la possibilité d'élaboration de méthodes d'identification transposables au cas complexe de structures en place. Des méthodes de type Levenberg-Marquardt et décrément aléatoire sont ainsi testées sur des grilles de tenségrité. A terme, l'objectif est le contrôle en place sous excitation naturelle et le diagnostic de ruine des systèmes de tenségrité

Titre traduit

Selfstress state of a tensegrity grid : toward identification under natural loading

Résumé

Tensegrity systems are lightweight reticulate space structures. A selfstress state is necessary to their stability and rigidity and has to be controlled in service. We present in this work experimental and numerical studies which has shed light on a number of hitherto unexplored points concerning the identification of the selfstress state. We have thereby increased our understanding of the functioning of the Tensarch® project tensegrity grid, including the control under natural loading. The aim of these studies is to exploit tensegrity systems in civil engineering