Thèse soutenue

Conception d'un dispositif structurel pour les mesures vibroacoustiques dans une soufflerie
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Auteur / Autrice : Giulia Mazzeo
Direction : Mohamed IchchouOlivier Bareille
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des solides, des matériaux des structures et des surfaces
Date : Soutenance le 20/09/2021
Etablissement(s) : Lyon en cotutelle avec Università degli studi di Napoli Federico II
Ecole(s) doctorale(s) : École Doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Lyon)
Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : École Centrale de Lyon (1857-....)
Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-)
Jury : Président / Présidente : Daniel Juvé
Examinateurs / Examinatrices : Mohamed Ichchou, Olivier Bareille, Francesco Franco, Erasmo Carrera, Stephen A. Hambric, Sergio De Rosa
Rapporteurs / Rapporteuses : Maria Cinefra, Elena Ciappi

Résumé

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Dans le domaine industriel des transports, qui comprend l'aéronautique, l'automobile, les chemins de fer et la marine, la réponse vibratoire d'une structure à une fluctuation de pression due à un écoulement turbulent est le principal sujet de recherche. La raison en est les conséquences que les vibrations induites par l'écoulement turbulent peuvent avoir, telles que des problèmes de fatigue et des dommages structurels. Les panneaux d'essai sont souvent analysés en soufflerie afin d'obtenir les caractéristiques vibroacoustiques, il est donc nécessaire d'assurer la pureté des mesures effectuées dans les installations. Avec le présent travail, on veut développer un design structurel pour un dispositif qui jouerait le rôle de support pour des panneaux plats à l'intérieur d'une soufflerie à grande échelle. Le design basé sur le choix des matériaux et de la géométrie a été réalisée selon un système de ‘’règles du design’’ développé avec l'Analyse Statistique de l'énergie (SEA) qui assurerait un découplage de la transmission d'énergie entre le support et le modèle d'essai. Le dispositif conçu est ensuite analysé dans les domaines des hautes et basses fréquences, afin d'évaluer les performances de la structure. Avec les règles du design, une méthode de validation "hors ligne" est proposée afin de tester la structure avant même son affectation dans une soufflerie. La méthode proposée est une adaptation expérimentale de la méthode d'excitation déterministe pseudo-équivalente (PEDEm) qui est basée sur l'approximation d'une excitation de couche limite turbulente (TBL) dans deux comportements asymptotiques différents : à basses fréquences comme un champ de pression totalement corrélé comme le champ diffus incident, et à hautes fréquences comme un champ de pression totalement non corrélé comme une excitation de type ‘’Rain-On-the-Roof’’. Les règles du design et la méthode de validation "hors ligne" sont destinées à servir d'outils pour un processus de conception structurelle rapide mais efficace et pour la vérification du modèle.