Cet enseignement traite des aspects avancés en Vibrations et en Acoustique, en abordant les aspects de couplage fluide-structure. Du côté des vibrations, sont introduites les structures précontraintes élémentaires, composites ou non (câbles, poutres , plaques et coques cylindriques), ou complexes (assemblages se structures élémentaires). L’étude vibratoire des assemblages complexes est l'occasion d'aborder les techniques de sous-structuration. La partie acoustique introduit notamment les notions de sources acoustiques, de rayonnement de plaques et les couplages vibro-acoustiques. Sont également traitées les bases des méthodes d’analyse des couplages vibro-acoustique, aéro-élastique et hydro-élastique.
Le cours aborde en parallèles les aspects vibratoires, acoustiques et les couplages fluide-structure :
Vibrations :
- Analyse modale :
- Descriptions cinématiques par technique variationnelle et éléments finis des systèmes continus : effets secondaires type inertiel et cisaillement transverse, structure précontraintes, Méthodes des réduction et de sous-structuration
- Vibrations des structures localement unidimensionnelles précontraintes : Câbles fortement tendu ou non, Poutres en flexion précontraintes composites ou non
- Vibrations des structures localement bidimensionnelle précontraintes : Plaques en flexion, Coques cylindriques
- Vibrations aléatoires
- Introduction aux Vibrations aléatoires des structures
- Vibrations d'une plaque plane sollicitée par une couche limite turbulente
Acoustique :
- Sources acoustiques : équation des ondes avec terme source ; Fonction de Green en espace libre, monopôles, dipôles et quadripôles.
- Méthodes intégrales : formulation intégrale des problèmes de rayonnement et de diffraction, conditions de Sommerfeld, théorème de Green et résolution par formulations intégrales et méthodes directes.
- Rayonnement de plaques : rayonnement des ondes de flexion d'une plaque infinie, rayonnement du piston plat baffé, méthodes d'éléments finis de frontière, formule de Rayleigh.
- Introduction à l'acoustique des conduits : résolution de l'équation d'Helmholtz, théorie monodimensionnelle (circuits acoustiques).
- Notions d’antibruit : stratégies de contrôle, antibruit en conduit (1D), antibruit 3D.
Couplage fluide-structure :
- Introduction, classification des problèmes d'interaction fluide-structure, rappel des équations d'élastodynamique linéaire, exemples phénoménologiques.
- Effets inertiels en interaction fluide structure - fluide au repos ; Fluide incompressible, sans écoulement ; Effet de masse ajoutée
- Effets inertiels en interaction fluide structure - effets de surface libre ; Fluide incompressible, sans écoulement ; Phénomènes de capillarité, de gravité ; Modes de ballottement ; Couplage avec les modes de structure
- Vibro-acoustique des espaces clos, formulation numérique ; Fluide compressible, sans écoulement ; Couplage modes de structure / fluide ; Hypothèse de fluide léger
- Couplage structure / fluide en écoulement interne ; Fluide incompressible, avec écoulement ; Systèmes tubulaires rigide sur supports élastiques ; Systèmes tubulaires déformables
- Couplage aéro-élastique, vibrations sous écoulement décollé ; Fluide compressible, avec écoulement ; Couplage et instabilité ; Phénomène de galop ; Phénomène d’accrochage dynamique
