Identification du comportement dynamique non linéaire des composants élastomère

Hanen Jrad (1) , Jean-Luc Dion (1) , Franck Renaud (1) , Imad Tawfiq (1) , Mohamed Haddar (2)

1 LISMMA - Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes Mécaniques et des MAtériaux
2 U2MP - Unité de Modélisation, Mécanique et Production

Les matériaux viscoélastiques sont utilisés dans tous les domaines de l'ingénierie et des systèmes mécaniques, de l'électroménager, spatial, l'automobile, l'aéronautique ou le génie civil (ponts...) grâce à leurs capacités d’amortir les chocs ou de filtrer les vibrations. Le composant viscoélastique assure deux fonctions La tenue mécanique d’un système et son isolation vibratoire. Les composants viscoélastiques jouent un rôle important dans la conception du comportement dynamique du système mécanique, Les caractéristiques dynamiques des composants viscoélastiques sont souvent très complexes, car leur réponse dépend de plusieurs variables: la fréquence, l'amplitude, la précharge et de la température. Le but de cette étude est la caractérisation, la modélisation et l'établissement d'une méthodologie pour l'identification des paramètres du modèle proposé pour décrire le comportement dynamique non linéaire des composants viscoélastiques. Pour caractériser le comportement dynamique d’un échantillon en caoutchouc, on utilise un dispositif (la machine MTS) qui est formé de deux parties : une partie opératoire qui permet la sollicitation mécanique de l’échantillon et une deuxième partie qui constitue la chaîne d’analyse vibratoire, permet de piloter la partie opératoire, de générer et de traiter les signaux. Le modèle de Maxwell généralisé non linéaire est proposé pour décrire le comportement dynamique du composant viscoélastique. Le NLGMM choisi est composé d’un ressort non linéaire et de N cellules de Maxwell linéaire. Il y a une équivalence entre la formulation rhéologique et la formulation pôles-zéros de la raideur dynamique du joint viscoélastique ce qui permet l’identification des paramètres de NLGMM. NLGMM avec seulement 4 paramètres indépendants est proposé. Il permet une description précise et une bonne connaissance du comportement dynamique des composants viscoélastiques en fonction de l’amplitude, la précharge et la fréquence. Les différents paramètres du modèle choisi peuvent être identifiés avec un seul essai pratique.

Mots clés: Essais DMA; vibration; viscoélasticité; MMGNL

Domaines: Mécanique [physics]

Hanen Jrad, Jean-Luc Dion, Franck Renaud, Imad Tawfiq, Mohamed Haddar. Identification du comportement dynamique non linéaire des composants élastomère. CFM 2013 - 21ème Congrès Français de Mécanique, Aug 2013, Bordeaux, France. ⟨hal-03439043⟩