Simultaneous identification of stiffness and damping parameters from full field measurements on isotropic vibrating plates by the virtual fields method
Identification simultanée des paramètres de rigidité et d'amortissement de plaques isotropes minces en vibration par la méthode des champs virtuels
Résumé
The study presents the theory and the experimental application of a method leading to the simultaneous identification of the elastic and damping material properties of isotropic vibrating plates. The theory assumes that the searched parameters can be extracted from curvature and deflection fields measured on the whole surface of the plate at two particular instants of the vibrating motion. The experimental application consists in an original excitation fixture, a particular adaptation of an optical full-field measurement technique, a data preprocessing giving the curvature and deflection fields and finally in the identification process using the Virtual Fields Method. These latter act as filters leading to the extraction of the searched parameters. A particular attention is paid to the selection procedure of virtual fields which must comply with the experimental boundary conditions of the plate and can minimize the effects of the measurement noise on the identification results.
Ce travail présente le développement théorique et l'application expérimentale d'une méthode permettant l'identification simultanée des caractéristiques élastiques d'amortissement d'un matériau isotrope à partir d'essais de plaques minces en vibration. La théorie montre que les paramètres recherchés peuvent être extraits des champs de flèche et de courbure mesurés à la surface de l'éprouvette à deux instants particuliers du mouvement vibratoire. L'application expérimentale consiste dans la réalisation d'un dispositif original d'excitation couplé avec l'adaptation d'une technique optique permettant la mesure des champs de pentes présentés par la plaque. Ces dispositifs sont associés à un traitement des images permettant la détermination des champs de flèche et de courbure utilisés dans la procédure d'identification mettant en oeuvre la méthode des champs virtuels. Ces derniers peuvent être considérés comme des filtres choisis pour permettre l'identification des paramètres recherchés. Une procédure a été développée permettant la sélection des champs virtuels optimaux respectant tout à la fois les conditions aux limites de la plaque et minimisant les effets du bruit de mesure sur les résultats de l'identification.
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