Vibrations de poutres composites préchargées : modélisation par éléments finis

Nous nous interessons au cas de structures poutres vibrantes soumises a des precharges. Ces precharges influent sur les frequences propres. Elles induisent un comportement non lineaire de la structure. L'attention est portee en particulier sur les poutres prechargees en rotation uniforme. Celles-ci subissent alors les effets des forces d'inertie centrifuge et aerodynamiques. Les effets rigidifiants augmentent la raideur en flexion des poutres et decalent les modes propres. Il apparait alors une matrice de raideur geometrique, et une matrice de raideur cinematique dans le cas des poutres en rotation. Nous utilisons une methode developpee par D. Gay permettant une modelisation unidimensionnelle d'une structure reelle composite tridimensionnelle. Cette methode s'appuie sur le concept d'homogeneisation avec prise en compte des effets de gauchissement. Des parametres integraux de deplacements et de rotation moyens de la section permettent alors la constitution d'un element fini de poutre. Nous avons redige et mis au point le code de calculs correspondant, qui permet d'effectuer des calculs de frequences et modes de poutres composites a ligne moyenne rectiligne avec des conditions aux limites variees en deplacement et en efforts. Afin de valider les outils informatiques developpes, Nous avons realise des verifications experimentales sur des poutres soumises a des precontraintes de traction et de flexion pure. Ces essais, menes conjointement aux calculs numeriques ont montre une bonne correlation.