2. Solution de référence#
2.1. Méthode de calcul utilisée pour la solution de référence#
2.1.1. Cas 1 : extrémité libre#
L’équation de la poutre s’écrit:
On cherche une solution de la forme:
avec \(\omega =\sqrt{\frac{\mathit{EI}}{\rho S}}{k}^{2}\)
Les conditions aux limites sont les suivantes:
En \(x=0\) , \(v=0\) et \(\frac{{d}^{2}v}{{\mathit{dx}}^{2}}=0\)
En \(x=L\) , \(\frac{{d}^{2}v}{{\mathit{dx}}^{2}}=0\) et \(\frac{{d}^{3}v}{{\mathit{dx}}^{3}}=0\)
En remplaçant \(v\) par l’expression (), on obtient:
En \(x=0\) , \(A=C=0\) ;
En \(x=L\) , \(\sin(\mathit{kL})\cosh(\mathit{kL})=\cos(\mathit{kL})\sinh(\mathit{kL})\) (3)
Les six premières racines de () sont données dans le tableau suivant:
\(\mathit{kL}\) |
\(0\) |
\(3.9266\) |
\(7.06858\) |
\(10.2102\) |
\(13.3518\) |
\(16.4934\) |
On en déduit les valeurs de \({\omega}_{i}\) , \(i=1,\mathrm{...},6\) .
2.1.2. Cas 2 : extrémité en appui élastique#
L’équation aux valeurs propres est la suivante:
Les pulsations propres sont données par:
Les six premierès racines de () sont données dans le tableau suivant:
\(\mathit{kL}\) |
\(2.7880886\) |
\(4.5619625\) |
\(7.1895724\) |
\(10.249031\) |
\(13.368916\) |
\(16.502406\) |
On en déduit alors les valeurs de \({\omega}_{i}\) , \(i=1,\mathrm{...},6\) .
2.2. Résultats de référence#
2.2.1. Cas 1 : extrémité libre#
La structure possède un mode rigide à fréquence nulle. Le tableau suivant présente les fréquences non nulles.
Mode |
Fréquence (\(\mathit{Hz}\) ) |
1 |
\(85.5\) |
2 |
\(277\) |
3 |
\(577.9\) |
4 |
\(988.2\) |
5 |
\(1507.9\) |
2.2.2. Cas 2 : extrémité en appui élastique#
Mode |
Fréquence (\(\mathit{Hz}\) ) |
1 |
\(43.1\) |
2 |
\(115.4\) |
3 |
\(286.5\) |
4 |
\(582.3\) |
5 |
\(990.7\) |
6 |
\(1509.6\) |
2.3. Incertitude sur la solution#
Solution analytique.