Contrôle passif par pompage énergétique à l'aide d'un NES à impact. Approches théoriques et expérimentales
Résumé
Depuis une dizaine d'années, il a été démontré que l'addition d'un oscillateur auxiliaire essentiellement non-linéaire, sur une structure principale peut conduire, sous certaines conditions, au transfert irréversible de l'énergie vibratoire du système principal vers l'oscillateur auxiliaire. L'oscillateur auxiliaire est de faible masse par rapport au système à contrôler (environ 1%) et est souvent appelé Nonlinear Energy Sink (NES). Ce phénomène a été étudié sous sollicitation transitoire et périodique d'abord pour des NES avec une non-linéarité cubique en raideur, puis plus récemment pour des NES avec une raideur de couplage linéaire par morceaux. Récemment, une étude a étendu le problème au NES à vibro-impact sous sollicitation transitoire. Dans ce papier, on s'intéresse au comportement d'un NES a vibro-impact sous sollicitation harmonique. Dans un premier temps, les équations du mouvement sont présentés, puis, grâce au faible ratio des masses entre le NES et le système principal, sont étudiées à l'aide de la méthode des échelles multiples dans le cas de la résonance 1:1. En plus des solutions périodiques, il est montré que e système peut aussi effectuer des cycles de battement (ou réponse fortement modulé). Par la suite, un dispositif expérimental est conçu et présenté. Il est constitué d'un oscillateur harmonique sur lequel est embarqué un NES à vibro-impact. L'ensemble est embarqué sur un pot vibrant. Le dispositif expérimental confirme la présence de réponse fortement modulée, et les résultats sont comparés aux prédictions théoriques.
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