Une nouvelle fonctionnalité pour le calcul du comportement dynamique de structures viscoélastiques

par N. Merlette et B. Delmache, Tangent’delta ; N. Brie, EDF / R&D / AMA

Tangent’delta est un bureau d’étude spécialisé en acoustique, vibration et thermique. Expert des matériaux et de la simulation par éléments finis, Tangent’delta a développé, pour ses besoins internes, une fonctionnalité dans Code_Aster pour le calcul dynamique de structures viscoélastiques. Ces développements ont fait l’objet de deux publications scientifiques [1, 2], avant d’être proposés à EDF. Compte-tenu du caractère générique de ce développement et de son intérêt pour EDF, l’industrialisation et l’intégration dans le code source officiel a été faite conjointement.

Un nouvel opérateur, DYNA_VISCO, a été introduit pour le calcul des modes propres de vibration et de la réponse fréquentielle de structures comportant des matériaux viscoélastiques. Auparavant, le calcul harmonique d’une structure viscoélastique se faisait en assimilant le matériau viscoélastique à un matériau élastique avec des propriétés mécaniques constantes quelle que soit la fréquence. Désormais, avec DYNA_VISCO, le calcul des modes propres de vibration (réels ou complexes) et le calcul sur base modale de la réponse harmonique sont réalisés en prenant en compte la dépendance en fréquence des propriétés mécaniques (module d’Young et facteur d’amortissement) des matériaux viscoélastiques. Cette méthode permet une modélisation plus précise de leur comportement.

Disponible depuis la version 12.3.3

Figure 1 : Mode propre d’un pare-brise automobile en verre feuilleté avec une couche viscoélastique (Polyvinyle butyral), calculé avec DYNA_VISCO.

[1] Merlette N., Pagnacco E., Structural dynamics of solid propellants with frequency dependent properties, 12th European Conference on Spacecraft Structures, Materials and Environmental Testing, Noordwijk, Netherlands, 2012.

[2] Merlette N., Pagnacco E., Ladier A., Recent developments in Code_Aster to compute FRF and modes of VEM with frequency dependent properties, Proceedings of Acoustics 2012, Nantes, France, 2012.