Abstract FR:

Ce travail presente les etudes et developpements ayant abouti a l'introduction, dans le logiciel plexus-r, d'un nouveau type de sous structure : le solide modal. Plexus-r est un programme d'analyse par elements finis et de simulation mecatronique developpe par sfim industries et le cea (commissariat a l'energie atomique) qui permet la modelisation de systemes souples poly-articules asservis. Il fait ainsi coexister, au sein d'un meme prototype virtuel, des elements finis classiques (poutres, coques), des elements finis robotiques (articulations, capteurs, actionneurs), des elements de controle (fonctions de transferts, equations d'etat), des sous-structures rigides et des solides modaux. Le solide modal est caracterise, dans le cadre d'une hypothese de grands deplacements et petites deformations, a l'aide d'un nombre restreint de degres de liberte : les modes propres (rigides et deformables) du solide qu'il modelise. La technique utilisee consiste a definir les mouvements de corps rigide et les deformations comme des combinaisons lineaires de ces modes propres. Le solide modal prend son interet lorsque le rapport qualite/temps de calcul de la modelisation elements finis d'une sous-structure devient penalisant ; dans ce cas, il se substitue a cette description classique. La logique du solide modal est basee sur l'introduction dans la bibliotheque de plexus-r d'un nouveau type d'element fini : l'element modal. Cet element, qui n'a pas de representativite physique, est un element a un noeud, a un degre de liberte. Chaque element est relatif a un mode propre, rigide ou deformable, et admet comme degre de liberte l'amplitude modale associee a ce mode. Le solide modal est ainsi defini comme un super element compose d'un ensemble de n elements modaux. N etant egal au nombre de modes utilises pour caracteriser le solide modelise.