Vibro-acoustocal behavior of composite structures with damping elements

Ce travail traite de la modélisation de structures composites intégrant des éléments amortissants passifs. Un modèle de plaque "équivalent simple couche" générique utilisant des fonctions de description du cisaillement transverse est présenté. Plusieurs méthodes d'obtention de ces fonctions sont décrites, permettant de retrouver des modèles classiques ou issus de la littérature. Deux nouvelles méthodes d'obtention de ces fonctions sont aussi présentées.Plusieurs méthodes de discrétisation adaptées au modèle générique sont étudiées. La méthode de Navier permet de tester la qualité de chaque modèle associé à un jeu de fonctions de description du cisaillement transverse. La méthode de Rayleigh-Ritz permet l'étude du comportement vibratoire d'une plaque rectangulaire munie d'un ou plusieurs patchs viscocontraints. Plusieurs éléments finis issus de la littérature, adaptés au modèle, sont aussi présentés.À l'aide de la méthode de Navier, une étude numérique du comportement statique et dynamique de plusieurs configurations de plaques permet la comparaison des différents modèles présentés. La méthode de Rayleigh-Ritz est utilisée pour étudier le comportement vibratoire d'une plaque munie d'un patch viscocontraint. Une comparaison des résultats obtenus avec le modèle présenté et ceux issus de calculs éléments finis tridimensionnels permet de valider notre modèle. Une étude énergétique de la plaque patchée permet d'illustrer le comportement du patch. Enfin une méthode inverse d'identification des matériaux viscoélastiques, basées sur une combinaison du modèle décrit et d'un algorithme génétique, montre une application du modèle.This work is on the subject of modelization of structures treated with passive damping elements. A generic "equivalent single layer" plate model using transverse shear warping functions is presented. Several methods to obtain these functions are described, allowing the implementation of classical models and others issued from the litterature. Two new methods for obtaining these functions are also presented.Several discretization methods adapted to the generic plate model are studied. Navier's procedure allows the testing of the quality of each model associated with a set of transverse shear warping functions. Rayleigh-Ritz method allows the study of the vibrational behavior of a rectangular plate treated with one or several constrained damping patches. Several finite elements issued from the literature are also presented.Using Navier's procedure, a numerical study of the static and dynamic behavior of several plate configurations allows the comparison of the different plate models. Rayleigh-Ritz method is used to study the vibrational response of a plate treated with a constrained damping patch. A comparison of the results with those obtained with three dimensional finite element calculations permits the model validation. An energetic study of the patched plate allow us to understand the constrainted damping patch behavior. Finally, an inverse method, allowing the identification of the properties of viscoelastic materials, based on a combination of the presented model and a genetic algorithm, shows a possible application of the model