Similarités du couplage fluide-structure et sol-structure - cas des plaques

Loïc Grau (1, 2) , Bernard Laulagnet (1, 2)

1 LVA - Laboratoire Vibrations Acoustique
2 CeLyA - centre Lyonnais d'Acoustique

Le couplage sol-structure est une problématique de premier plan lors de la conception d'infrastructure ferroviaire. Avec la construction toujours croissante de ligne de tramway, la modélisation de plaque finie en vibration de flexion couplée au sol est devenue une nécessité. La modélisation du sol se base sur les équations de Navier. Le sol est le siège de la propagation de deux ondes, l'onde de cisaillement et l'onde de dilatation. La plaque est modélisée grâce aux équations de Kirchhoff en flexion pure. C'est un problème qui présente une forte similarité avec le problème équivalent en acoustique de couplage d'une plaque non baffée à un fluide léger ou lourd. Une nouvelle catégorie d'impédance de rayonnement vibratoire peut ainsi être définie qui permettent une analyse en termes de masse modale ajoutée, de raideur modale ajoutée et de perte d'énergie due au couplage. L'onde de cisaillement, absente en acoustique, devient ici un paramètre de premier ordre puisque c'est l'onde de cisaillement qui est responsable de la raideur ajoutée absente dans le cas fluide. Une comparaison en vitesse quadratique moyenne peut ainsi être effectuée entre le modèle couplée au sol et au fluide. On présentera également en quoi le couplage est fort ainsi que l'effet de l'impédance intermodale sur cette vitesse. Une analyse paramétrique nous permet de définir des hauteurs de couche influant sur les vibrations de plaque

Mots clés: Interaction sol-structure; Impédance intermodale de rayonnement vibratoire; Masse; raideur et amortissement ajoutées

Domaines: Vibrations [physics.class-ph]; Vibrations [physics.class-ph]

Loïc Grau, Bernard Laulagnet. Similarités du couplage fluide-structure et sol-structure - cas des plaques. Congres Français d'Acoustique 2014, Apr 2014, Poitiers, France. pp.1449-1456. ⟨hal-00992041⟩