Matière "NDH7C : Vibrations Sous Ecoulements Turbulents"

1 - Fiche descriptive

Langue

Cette matière est enseignée en français.

Objectifs

- Physique des phénomènes d'interaction entre une structure souple et un écoulement turbulent par des modèles à paramètres localisés.
- Techniques corrélatoires et spectrales permettant d'identifier et de quantifier les effets ajoutés par les forces d'interaction fluide-élastiques.

Exemples industriels (aéronautique, génie civil, génie nucléaire et pétrolier).

Programme/Contenu

Pré-requis : Mécanique des fluides (1AH et 2AH), Vibrations (mécanique 1AH), Signaux et systèmes (1AH), Contrôle et commande (2AH).

I. Phénomènes d'interaction (3 cours)
- Exemples et contexte industriel, classification par analyse dimensionnelle, compléments d'aérodynamique.
- Vibrations induites par les vortex, accrochage en fréquence (lock-in)
- Amortissement et raideur ajouté, Analyse de stabilité (Nyquist/Evans), instabilité vibratoire (galop, divergence)
- Transitoires aérodynamiques, décrochage dynamique, amortissement héréditaire
- Extension à N ddl : Analyse modale en formalisme d'état, couplage par raideur antisymétrique (flutter flexion-torsion d'une aile ou de tablier de pont).

II. Vibrations et processus aléatoires (3 cours)
- Introduction aux processus aléatoires et modèle de PASE (Processus Aléatoire Stationnaire Ergodique)
- Analyse corrélatoire et spectrale des signaux à puissance moyenne finie, estimation statistique par périodogramme de Welch
- Les relations de filtrage (Wiener-Lee), fonction de cohérence, techniques d'identification de modèle S.L.I. (Système Linéaire Invariant)

Travaux encadrés :
- T.D. Matlab 1 : Estimation spectrale par périodogramme (élémentaire et cumulé)
- T.D. Matlab 2 : Identification modale de système aéroélastique par les relations de filtrage (Wiener-Lee)
- B.E . : Instabilité par crise de traînée
- T.P. Interaction Fluide-Structure (IFS) : Analyse spectrale et corrélatoire « temps réel » d'une structure souple dans un écoulement turbulent. Mesure de l'amortissement ajouté par l'aérodynamique. Instabilité de galop.

Conférence : Essais de certification flutter (S. Leroy, Airbus Tlse)

2 - Organisation de la matière

UE utilisant cette matière

Volume horaire

Element Volume horaire
Cours magistral 7.0
Travaux dirigés 8.75
Travaux pratiques 4.0
Examen 2.0
Total 21.75

Examens

Type Forme Coefficient
Contrôle continu Ecrit 2.0

3 - Contacts

Responsables

  • Harran Gilles

Enseignants

  • Harran Gilles