2. Solution de référence#

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

La solution de référence est obtenue analytiquement pour une poutre de Timoshenko, prenant en compte la déformation à l’effort tranchant et l’inertie rotatoire des sections. Les aspects théoriques sont développés dans la référence donnée en 2.4 .

Définissons les grandeurs adimensionnelles suivantes:

\({\Omega}_{n}=\frac{\rho A{L}^{4}}{\mathit{EI}}{\omega}_{n}^{2}\) valeurs propres

\(j=\frac{I}{A{L}^{2}}\) inertie rotatoire

\(g=\frac{\mathit{EI}}{k'AG{L}^{2}}\) coefficient de cisaillement

Les fréquences propres des premiers modes de flexions sont données par l’expression suivante:

\({\Omega}_{n}=\frac{(g+j){\lambda}_{n}^{2}+1-\sqrt{{(g-j)}^{2}{\lambda}_{n}^{4}+2(g+j){\lambda}_{n}^{2}+1}}{2gj}\)

avec

\({\lambda}_{n}=n\pi\) , \(n=1,2,3,\mathrm{...}\)

Les fréquences des modes d’extension sont données par:

\({f}_{n}=(\mathrm{2n}-1)\frac{1}{4L}\sqrt{\frac{E}{\rho}}\) , \(n=1,2,3,\mathrm{...}\)

2.2. Résultats de référence#

Mode

Forme

Fréquence (\(\mathit{Hz}\) )

1

flexion

\(115.7\)

2

flexion

\(442.2\)

3

extension

\(648.6\)

4

flexion

\(931.6\)

5

flexion

\(1534.0\)

2.3. Incertitude sur la solution#

  • Solution analytique.

2.4. Références bibliographiques#

  • ROBERT G., Solutions analytiques en dynamiques des structures, Rapport Samtech n° 121, Liège, 1996.