Perspectives d'utilisation des réseaux périodiques pour l'isolation des structures soumises aux vibrations d'origines sismiques ou mécaniques

الموضوعات

علوم بحتة وطبيعية

الملخص

Le concept des bandes de fréquences interdites dans les cristaux phononiques est largement utilisé en physique. Cette thèse présente la faisabilité et l’efficacité de l’application de ce principe d’amortissement ou d'interdiction de propagation des ondes induites par les vibrations d'origines sismique ou mécanique dans les bâtiments de génie civil à l’échelle réelle. A travers les résultats de la modélisation numérique et de l’analyse d’un substrat en béton incorporant des éléments en acier (résonateurs) enrobés d'une couche de polymère en polychlorure de vinyle (PVC). La première configuration dans laquelle les n'émergeaient pas du substrat, a entraîné la création de deux bandes interdites à des fréquences relativement élevées; et lorsque seuls les noyaus métalliques émergent du substrat, les bandes interdites se décalent vers les basses fréquences. Les résultats sont améliorés et montrent l’existence de trois bandes interdites à des fréquences moyennes comprises entre 80 et 200 m/s lorsque les résonateurs et le polymère émergeaient avec la même hauteur par rapport au substrat de béton. L'exploration d'autres couples de matériaux métal-polymère, tels que "acier-caoutchouc", "acier-silicone", "plomb-caoutchouc" et "plomb-silicone", montre qu'une gamme de bandes de fréquences interdites s'est de nouveau déplacée vers les basses fréquences rentrant ainsi dans le domaine des fréquences sismiques. D'autres améliorations sont obtenues en procédant à un grugeage des extrémités du substrat afin d'élargir et d'abaisser les intervalles des bandes de fréquences interdites, en particulier pour les couples "métal-caoutchouc". Ces résultats montrent le potentiel d'utilisation des réseaux périodiques pour atténuer les effets des vibrations sismiques et mécaniques sur les structures de génie civil à grande échelle.

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التعريف والنوع

رقم الوثيقة

0a184035-37fd-4a20-b8d2-b7e7e30bdc07

رقم العقد

0

نوع الوسائط

Crawler

نوع المحتوى

الرسائل العلمية

صيغة المصدر

رسائل دكتوراة

نوع الملف

pdf text

أسماء الملفات

2222342_1.pdf

بيانات النشر

ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"Abdelkader Hassein Bey","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"},{"name_ar":"Amine Amrane","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"Nouredine Bourahla","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

French

المصدر والدورية

اسم المصدر

Perspectives d'utilisation des réseaux périodiques pour l'isolation des structures soumises aux vibrations d'origines sismiques ou mécaniques

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ترجمة الملخص

The concept of frequency gaps in phononic crystals is widely used in physics. The feasibility and efficiency of applying this principle in damping out seismic and mechanical induced vibrations in real scale of civil engineering constructions are presented in this article through the results obtained from numerical modeling and analysis of a concrete substratum embedding steel elements (pillars) coated in a polyvinyl chloride polymer (PVC). The first configuration having the elements fully embedded into the substrate resulted in two narrow band gaps at relatively high frequencies; and when only the metallic pillars are emerging from the substrate, the band gaps shift towards the low frequencies. The results are improved and show the existence of three band gaps at medium frequencies ranging from 80 to 200 m/s when both the pillars and the polymer are emerging from the foundation. Exploring other metal-polymer pairs of materials such as "steel-rubber", "steel-silicone"," lead-rubber" and "lead-silicone", shows that a range of band gaps has shifted again towards the lower frequencies which cover part of the seismic frequency domain. Further improvement are obtained by notching the ends of the substrate in order to widen and lower the band gaps especially for "metal-rubber" pairs. These results show the potential of using periodic networks to mitigate seismic and mechanical vibration effects on large scale structures and components.

كلمات الباحثين

Structures Phononiques Isolation de structures Bandes Interdites

إشراف وإعداد

الإشراف

Abdelkader Hassein Bey, Nouredine Bourahla

الإعداد

Amine Amrane

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