Caractérisation intrinsèque de sources complexes de vibrations par la méthode des mobilités : application au cas d'un moteur Diesel
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The objective of this work is to characterize sources vibrations in an intrinsic way. For that, they ideally be placed in free-free boundary condition and running. Thus, for “academic” systems this situation is possible, but since sources become complex was not possible any more. For that, methods of intrinsic characterizations were developed. One of them, the mobility method is used here: it offers a great flexibility in use and makes it possible to couple data coming from measurements and from calculations. The concept “uncoupled velocities” is introduced and defined as representative of the source. These velocities, associated to the source mobilities, make it possible to define it entirely and independently of any other structure. This methods is applied on two complex sources: a tank of washing machine and a car engine with an aim of determining their “uncoupled velocities”. In the first case, a technique was developed to take into account the pure elastic elements in the mobility method. In the second case it was necessary to take into account elastomer elements: their vibratory behaviour strongly depend on static forces which are applied on them. However mobilities must be obtained in free-free boundary condition. A method of “fictive source” was then developed to determine these “in situ” mobilities. The results enabled us to conclude on nature from these two sources and on the criteria to be taken into account in the future for the intrinsic determination of real sources. Finally a parametric study using the real datas of the car engine (uncoupled velocities and mobilities) was undertaken to study the influence of various elements of a vehicle vibratory behaviour. The results of coupling efforts, coupled velocities, injected efforts, radiated sound power are presented and commented
Abstract FR:
L'objectif de ce travail de thèse est de caractériser des sources de vibrations réelles de manière intrinsèque. Pour cela, elles doivent idéalement être placées en condition aux limites Libre-Libre et mise en fonctionnement. Ainsi, pour des systèmes "académiques" cette mise en situation est envisageable, mais dès lors que les sources deviennent complexes cela n'est plus possible. Pour cela, des méthodes de caractérisations ont été développées. L'une d'entre elles, la méthode des mobilités est utilisée ici : elle offre une grande souplesse d'utilisation et permet de coupler des données provenant de mesures et de calculs. La notion de "vitesses découplées" est introduite et définie comme représentative de la source. Ces vitesses, associées aux mobilités de la source, permettent de la définir entièrement et indépendamment de toute autre structure. Cette méthode est appliquée à deux sources complexes : une cuve de lave-linge et un moteur thermique d'automobile dans le but d'en déterminer les "vitesses découplées". Dans le premier cas, une technique a été développée pour prendre en compte les éléments élastiques purs dans la méthode des mobilités. Dans le second cas il a fallu prendre en compte des éléments élastomères : leur comportement vibratoire est fortement dépendant de la charge statique qui leur est appliquée. Or les mobilités doivent être obtenue en condition aux limites Libre-Libre. Une méthode de "source fictive" a alors été mise au point pour déterminer ces mobilités "in situ". Les résultats nous ont permis de conclure sur la nature de ces deux sources et sur les critères à prendre en compte à l'avenir pour la détermination intrinsèque de sources réelles. Finalement une étude paramétrique utilisant les données réelles du moteur thermique d'automobile (vitesses découplées et mobilités) a été menée pour étudier l'influence des différents éléments d'un véhicule sur le comortement vibratoire couplé. Les résultats d'efforts de couplage, de vitesses couplées, d'efforts injectés, de puissance acoustique rayonnée sont présentés et commentés