Application de la méthode des éléments finis hiérarchiques à l’analyse vibratoire des systèmes mécaniques avec prise en compte des interactions fluide/structure

Abstract

Les matériaux composites sont largement utilisés dans les interactions fluide-structure en raison de leurs avantages : résistance et rigidité élevées, faible poids et une meilleure résistance à la corrosion. Ce travail de thèse s’articule autour de deux études principales. La première partie est consacrée à l’analyse de la vibration libre des plaques composites stratifiées à rigidité variable (CSRV), composées des fibres curvilignes (hyperboliques et paraboliques), en faisant varier l’angle d’orientation des fibres. Et comme deuxième partie, la même analyse d’une plaque CSRV immergée dans un fluide avec différents profondeurs d’immersions est effectuée. Le problème est résolu en utilisant la méthode des éléments finis hiérarchiques et la théorie d’ordre élevé HSDTC0 des plaques composites. Cette théorie assure une condition de contrainte de cisaillement nulle sur les surfaces supérieure et inférieure de la plaque et ne nécessite pas de facteur de correction de cisaillement. Le fluide est modélisé par la fonction de potentiel de vitesse et l’équation de Bernoulli, il est représenté comme une pression appliquée sur la plaque. Les fréquences et les modes propres sont examinés en considérant l’angle d’orientation des fibres, le rapport de module de l’élasticité, l’épaisseur de la plaque, profondeurs d’immersions et les conditions aux limites. De nouveaux résultats pour les fréquences et les modes des plaques composites CSRV sans et avec fluide sont présentés