Published June 27, 1991 | Version v1
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Dynamic study of gaps-structures subjected to random excitation

Description

The nonlinear mechanic gaps-structures on motion are frequent in industrial constructions. Their movement is particularly complex when the excitation is a white noise process. After a modelization discussion of the problem and recalling principal mathematical definitions in the first chapter, we have shown in the second one the limits of stochastic modelization in the stationary case. We propose then a synthetic studies on numerical simulation of nonlinear gaps-structures in the third chapter, when an algorithm based on modal decomposition and Markov integration technique is kept. The study of movement of mechanic gaps-structures with numerical simulation technique show that the spectral response for white noise excitation have a linear multi-modal spectral response characteristic. In sense to linearized this response and to respect this character, a spectral linearization technic based on ARMA processes is developed in the fourth chapter. The originality of this technique is to find a linear equivalent mechanic system for nonlinear gap-oscillator. It's the aim of the second part of the same chapter. The fifth chapter is consecrated to many applications (nonlinear oscillator and multi-degrees of freedom structures) of spectral linearization and a linear equivalent mechanics systems are found. (author)

Abstract (French)

Les structures mecaniques en mouvement et comportant des jeux sont frequentes dans les constructions industrielles. Leur comportement dynamique hautement non lineaire (sous l'effet des chocs) est particulierement complexe lorsque la sollicitation exterieure est un bruit blanc. Apres une discussion sur la modelisation du probleme et quelques rappels mathematiques qui ont fait l'objet du premier chapitre, nous montrons dans le second chapitre les limites de la modelisation stochastique en stationnaire. Nous effectuons alors une etude de synthese sur la simulation numerique de ces systemes et nous proposons dans le troisieme chapitre un algorithme base sur une integration temporelle exacte par markovianisation dans la base modale. L'etude par simulation numerique montre que la reponse spectrale modale des structures a chocs se caracterise par un aspect frequentiel multi-modal. Afin de lineariser cette reponse en respectant ce caractere, nous proposons dans le quatrieme chapitre une methode de linearisation spectrale basee sur les processus discrets auto-regressifs a moyenne mobile 'ARMA'. Nous sommes aussi amenes a proposer un algorithme de construction d'un systeme mecanique lineaire spectralement equivalent a l'oscillateur a chocs, qui nous semble presenter un interet pratique pour la conception des structures ayant a prendre en compte ce type de phenomene. Le cinquieme chapitre est consacre a l'application de la methode de linearisation spectrale. Plusieurs exemples sont traites, et les systemes mecaniques lineaires equivalents sont ainsi determines dans chacun d'eux. (auteur)

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Original title (French)
Etude dynamique des structures a chocs sous sollicitations aleatoires

Publishing Information

Imprint Pagination
254 p.
Report number
FRNC-TH--12461

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Notes
80 refs.; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses