CFM 2019

Méthodologie pour la conception robuste des réseaux d'absorbeurs dynamiques à masse accordée
Kévin Jaboviste  1@  , Emeline Sadoulet  1@  , Nicolas Peyret  2@  , Eric Collard  3@  , Charles Arnould  3@  , Gaël Chevallier  1@  
1 : Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174)  (FEMTO-ST)
Université de Franche-Comté, Centre National de la Recherche Scientifique : UMR6174, Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard
2 : Laboratoire QUARTZ-SUPMECA EA 7393
Laboratoire QUARTZ EA 7393 - SUPMECA Paris, 3 rue Fernand Hainaut, 93400 Saint Ouen, France
3 : Thales LAS France
Thales (France)

Le travail proposé vise à fournir un cadre pour la conception robuste de dispositifs constitués d'un réseau d'absorbeurs dynamiques connus sous l'acronyme MTMD (Multiple Tuned Mass Damper). Le cas d'application étudié porte sur une structure aéroportée accueillant un ensemble d'appareils optroniques sensibles aux vibrations. Cette structure présente un mode pouvant être problématique dans la bande fréquentielle d'utilisation, la stratégie d'atténuation envisagée est l'implantation d'un MTMD.

Dans un premier temps, une optimisation déterministe en se basant sur la minimisation de l'énergie de déformation autour du mode d'intérêt est menée afin d'obtenir une répartition fréquentielle optimale des absorbeurs dynamiques. L'influence du nombre d'absorbeurs composant le MTMD ainsi que de l'amortissement structural des absorbeurs et de leur masse sur la performance de la solution optimale est présentée

D'autre part, ce type de dispositif est connu pour être sensible à l'accordage fréquentiel. Il s'avère que la fréquence propre du mode à contrôler peut être considérée comme une méconnaissance durant le cycle de fonctionnement de la structure aéroportée. Dans ce contexte, une incertitude de type épistémique permettant de représenter cette méconnaissance est introduite. Une analyse de robustesse basée sur la méthode Info-Gap, développée par Yakov Ben-Haim depuis les années 90, est ensuite mise en œuvre afin de quantifier la performance du MTMD en fonction de cette source d'incertitude. La métrique de performance est construite comme étant le ratio entre l'énergie de déformation élastique dans la structure porteuse sans MTMD et celle avec MTMD sur la bande fréquentielle d'intérêt. L'influence de certains paramètres sur la robustesse de la solution optimale est également étudiée.

Pour finir, une procédure d'optimisation robuste couplant l'optimisation déterministe et l'analyse de robustesse Info-Gap est proposée afin de rendre le réglage optimal du MTMD insensible à la méconnaissance considérée sur une certaine plage de variation. Cette méthodologie permet de proposer une loi de répartition des absorbeurs d'un MTMD garantissant la robustesse du réseau pour un horizon d'incertitudes donné.


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