Estimer l'incertitude de modèles en dynamique des structures industrielles

S. Audebert (1) , Anas Batou (2) , S Daouk (3) , Christian Soize (2) , F. Louf (3)

1 EDF - EDF
2 MSME - Laboratoire de Modélisation et Simulation Multi Echelle
3 LMT - Laboratoire de Mécanique et Technologie

Un des objectifs du projet FUI SICODYN (pour des SImulations crédibles via la COrrélation calculs-essais et l'estimation d'incertitudes en DYNamique des structures) 2012-2016 [1, 2, 3] est la quantification du niveau de confiance associé au résultat d'une simulation, capable de représenter à la fois l'incertitude de modèle et l'incertitude paramétrique. Nombre de méthodes sont éprouvées pour l'estimation de l'incertitude liée aux paramètres ; l'incertitude de modèle, liée aux choix de modélisation, demeure plus difficilement quantifiable. Trois méthodes, permettant d'estimer a priori l'incertitude totale, sont testées sur une structure industrielle assemblée. La méthode mixte probabiliste paramétrique-non paramétrique permet d'introduire classiquement des incertitudes sur les paramètres, considérés en tant que variables aléatoires, et des incertitudes sur le modèle lui-même en considérant ses matrices constitutives de masse et de raideur aléatoires ; les hyper-paramètres caractérisant ces deux modèles stochastiques peuvent éventuellement être identifiés à l'aide de données expérimentales. Une méthode particulièrement adaptée aux assemblages est basée sur l'utilisation combinée de la sous-structuration dynamique et des techniques de propagation d'incertitudes, probabilistes ou non. Les incertitudes peuvent être introduites, non seulement au niveau des paramètres du modèle, mais également sur les liaisons et les caractéristiques modales des sous-structures (fréquences propres, déformées modales), grandeurs plus globales qui résultent directement des choix de modélisation. Les temps de calcul, nécessaires au grand nombre de tirages, peuvent, de plus, être drastiquement réduits. La théorie des méconnaissances, également dédiée aux assemblages, a pour ambition de globaliser tous les types d'incertitudes au niveau des sous-structures. Les grandeurs incertaines sont supposées varier dans des intervalles dont les bornes sont probabilisées. Initialement applicable dans le cas de faibles méconnaissances, la méthode a été étendue aux fortes méconnaissances. Ces trois méthodes ont été appliquées sur tout ou partie d'une pompe installée dans les centrales thermiques françaises, dont les caractéristiques modales expérimentales ont préalablement été identifiées.

Mots clés: Incertitude; vibration; structure industrielle

Domaines: Mécanique [physics.med-ph]; Vibrations [physics.class-ph]

S. Audebert, Anas Batou, S Daouk, Christian Soize, F. Louf. Estimer l'incertitude de modèles en dynamique des structures industrielles. 13e Congrès Français d'Acoustique et 20ème colloque VIbrations, SHocks and NOise 2016, Apr 2016, Le Mans, France. pp.1-6. ⟨hal-01303186⟩