2. Solution de référence#

2.1. Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence#

  • Modes de vibration dans le plan

Pour ces modes de vibration, l’équation de flexion des poutres courbes de V. Boussinesq (1883), sans extension de la fibre neutre conduit à:

(2.1)#\[{f}_{i}=\frac{1}{2\pi }\sqrt{(\frac{{i}^{2}{({i}^{2}-1)}^{2}}{{i}^{2}+1}\times \frac{{\mathit{EI}}_{Z}}{\rho {\mathit{AR}}^{4}})}\]

La solution de référence est établie pour des arcs minces tels que \(\alpha R\ge 100\sqrt{(\frac{{I}_{z}}{A})}\) avec \(\alpha\) , angle au centre en radians.

  • Modes de vibration hors plan

Pour les modes de vibrations transverses avec section rectangulaire, la solution a été établie à partir du résultats de deux codes de calculs, utilisant des formulations différentes.

Modes propres dans le plan (coordonnées polaires \((i,\theta )\) )

Modes propres hors plan

Symétriques \({u}_{i}^{'}=i\cos(i\theta )\) \({v}_{i}^{'}=\sin(i\theta )\)

_images/10000200000000A1000001E40D47DF5F899015DD.png

\({\theta}_{i}^{'}=-\frac{1-{i}^{2}}{R}\sin(i\theta )\)

\(i=0\) Rotation d’ensemble

\(i=1\) translation d’ensemble

\(i=2\)

\(i=3\)

Antisymétriques \({u}_{i}^{'}=i\sin(i\theta )\) \({v}_{i}^{'}=-\cos(i\theta )\) \({\theta}_{i}^{'}=-\frac{1-{i}^{2}}{R}\cos(i\theta )\)

_images/10000200000000A8000001F385C32AFB0B5097BF.png

\(i=0\)

\(i=1\)

\(i=2\)

\(i=3\)

\(i=4\)

_images/10000200000000AB000002080926F5C1B4FB4007.png

2.2. Grandeur de référence#

  • \(\mathrm{FREQ}\) : fréquence

2.3. Grandeur et résultat de référence#

Composante

Nature du mode propre

Référence \((\mathrm{Hz})\)

\(i\)

ordre

Modes dans le plan

\(\mathrm{FREQ}\)

\(2\)

\(4,5\)

\(318.36\)

\(3\)

\(6,7\)

\(900.46\)

\(4\)

\(8,9\)

\(1726.55\)

\(5\)

\(10,11\)

\(2792.21\)

Modes transverses

\(\mathrm{FREQ}\)

\(2\)

\(4,5\)

\(511.\)

\(3\)

\(6,7\)

\(1590.\)

\(4\)

\(8,9\)

\(3184.\)

2.4. Références bibliographiques#

[bib1] Guide de Validation des Progiciels de Calculs des Structures: SFM, AFNOR technique, ISBN: 2-12-486611-7