Identification en dynamique linéaire et non linéaire de structures en matériaux multicouches

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علوم تطبيقية وتكنولوجية

الملخص

: L'analyse vibratoire, en vue d'une maintenance préventive, s'avère un outil pertinent, utilisé depuis quelques décennies pour connaître ‘’l’état de santé’’ d’une structure ou d’un équipement industriel. Son emploi vise à servir trois niveaux d'analyse, à savoir :la surveillance, le diagnostic et le suivi de l'état d'endommagement.Nous présentons dans ce travail les outils et méthodes, basés sur des données vibratoires, pour la détection, la localisation et la quantification des endommagements dans les structures poutres en matériaux composites. Pour la détection et la localisation nous avons opté pour deux méthodes, la première est basée sur la reponse fréquentielle et la deuxième sur l'énergie de déformation modale.La méthode basée sur la reponse fréquentielle se divise en deux étapes bien distinctes. La première vise à déterminer s'il y a présence d'un défaut, le principe de cette étape est que la réponse d'une structure endommagée à une sollicitation vibratoire diffère de celle d'une structure saine, donc nous n'avons qu'à comparer les deux réponses afin de déterminer s'il y a présence d'un défaut dans la structure. Quant à la deuxième étape elle consiste à localiser les endommagements avec un indicateur basé sur la réponse fréquentielle. La deuxième méthode est basée sur l'énergie de déformation modale. Les différentes structures considérées peuvent encourir des endommagements qui seront modélisés par une perte de rigidité de l’élément censé représenter un défaut de la structure. Les résultats obtenus montent que la réponse fréquentielle permet,de manière très simple, de déterminer si une structure comporte des défauts. les indicateurs d'endommagements basées sur l'énergie de déformation modale couplée avec la réponse fréquentielle sont efficaces pour la détection et la localisation de défauts dans les structures poutres en matériaux composites et cela même dans le cas de plusieurs endommagements de différents types. Les limites de ces méthodes réside dans leurs incapacités à quantifier l’ampleur de ces derniers.Afin d'atteindre le troisième niveau, qui est la quantification de la sévérité de l’endommagement,nous avons proposé l'utilisation des algorithmes génétiques comme outil d'optimisation et l'indicateur d'endommagement,basé sur la force résiduelle modale, comme fonction objective.Les résultats obtenus montrent que la combinaison proposée, qui est la force résiduelle modale avec l’algorithme génétique, peut être facilement utilisée pour identifier (détecter, localiser et quantifier) des endommagements dans les structures poutres en matériaux composites.

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ee10cd8a-f430-47ae-9d84-164f810f889f

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الرسائل العلمية

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رسائل دكتوراة

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1038512_1.pdf

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ألقاب المؤلفين

[{"name_ar":"Amar Behtani","title_ar":"اعداد","title_en":"Preparation"},{"name_ar":"Bouazzouni Amar","title_ar":"اشراف","title_en":"Supervision"}]

اللغة

French

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Identification en dynamique linéaire et non linéaire de structures en matériaux multicouches

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ترجمة الملخص

Vibratory analysis, for preventive maintenance, is a powerful tool, used for several decades to provide if the structure healthy or damaged or industrial equipment. Its use aims to serve three levels of analysis, namely: surveillance, diagnosis, and monitoring of the level of damage. In this present work the tools and methods based on modal analysis for the detection, localization and quantification of the damages in composite beam structures. For the detection and the localization we provided two methods, the first is based on frequency response function and the second on the energy of modal deformation. The method based on the frequency response function is divided into two very distinct stages. The first stage is to determine if there is damage, the main purpose of this stage is that the response of a damaged structure and healthy structures as a comparison. The second stage is to locate the damage with an indicator based on the frequency response. The second method is based on the modal strain energy formulation. The various structures considered can incur damage which will be modeled by a loss of rigidity of the element supposed to represent damage in the structure. The results obtained show that the frequency response makes it very simple to determine whether a structure has damaged. The indicators of damage based on the energy of modal strain energy coupled with the frequency response are effective for damage detection and localization in composite beam structures and that even in the case of several damages of different types. The limits of these methods lie in their inability to quantify the damage. In order to predict correctly the third level, quantification of the severity of the damage, we proposed to use an inverse problem based on genetic algorithms as an optimization tool and the damage indicator based on the residual force method used as an objective function. The obtained results showed that the proposed combination, force residual method with Genetic Algorithm, can be identified correctly the damage location and severity in composite beam structures.

كلمات الباحثين

Détection, localisation et quantification d'endommagement, Ekéments finis, Force résiduelle modale, Algorithme génétique, analyse vibratoire

إشراف وإعداد

الإشراف

Bouazzouni Amar

الإعداد

Amar Behtani

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