This course concerns the study of deformable elastic structures. Based on simplified structural models, this is an introduction to the dynamics of elastic structures in the case of small perturbations. The objective is to give the student tools to design simple structures subjected to dynamic loads. This part starts from Hamilton principle for conservative structures to obtain equations of motion and boundary conditions for beams and plates. For unloaded undamped non-rotating structures, stationary dynamic solutions are eigenmodes: rigid body modes associated with zero eigenvalues and elastic modes associated with non-zero eigenfrequencies. Eigen shapes show important orthogonality properties. These properties are used to obtain uncoupled equation in a modal shape basis in case of dynamic loading. For time-periodic loads, resonance phenomena occur when the load’s frequency tends to the structure’s eigenfrequency.
The Private Equity Associate Certification
Live Online Classes in Design, Coding & AI — Small Classes, Free Retakes
Overview
Google, IBM & Meta Certificates — All 10,000+ Courses at 40% Off
One annual plan covers every course and certificate on Coursera. 40% off for a limited time.
Get Full Access
Syllabus
- Séquence 0_ECPK_cours_vib
- 0.1sequence0_ECPK_cours_vib
- Séquence 1 Formulation du problème en dynamique des structures : formulation forte / formulation faible
- 1.1 Approche différentielle sur les systèmes discrets
- 1.2 Approche différentielle sur les systèmes discrets - principe des travaux virtuels
- 1.3 Approche différentielle sur les systèmes discrets - principe de Hamilton
- 1.4 Principe de Hamilton - énergie cinétique, énergie potentielle, travail des efforts extérieures
- 1.5 Principe de Hamilton - coordonnées généralisées
- 1.6 Principe de Hamilton - énoncé
- 1.7 Principe de Hamilton - équations du mouvement, équations de Lagrange
- 1.8 Systèmes continus - définition
- 1.9 Systèmes continus- généralisation du principe de Hamilton
- 1.10 Conclusions
- Séquence 2 Calcul modal des structures
- 2.1Modes de vibrations - notion de mode
- 2.2 Modes de vibrations - définition d’un mode
- 2.3 Formulation faible et formes bilinéaires symétriques
- 2.4 Propriétés de modes - orthogonalité des modes
- 2.5 Propriétés de modes - unicité et normalisation
- 2.6Analyse modale - base modale et décomposition modale
- 2.7 Synthèse modale - résonance, effet de troncature et amortissement
- 2.8 Synthèse modale - conclusions
- Séquence 3 Solutions approchées en dynamique des structures
- 3.1 Discrétisation des structures
- 3.2 Mise en oeuvre
- 3.3 Mise en oeuvre
- 3.4 Calcul modal sous forme discrète
- 3.5 Calcul modal sous forme discrète
- 3.6 Bilan
- Séquence 4 Méthode des éléments finis
- 4.1 Principe de la méthode
- 4.2 Maillage, discrétisation du champ de déplacement
- 4.3 Détermination des fonctions d’interpolation(2D)
- 4.4 Formulation matricielle élémentaire
- 4.5.1 Éléments de structure:élément poutre 2D – Euler-Bernoulli
- 4.5.2 Éléments de structure:élément barre 2D
- 4.5.3 Repère élémentaire, repère global
- 4.5.4 Exemple d’assemblage avec changement de base
- 4.5.5 Assemblage et conclusion
- Exercices
- 0-introduction
- Exercise_1(1)
- Exercise_1(2)
- Exercise_1(3)
- Exercise_2(1)
- Exercise_2(2)
- Exercise_2(3)
- Exercise_3(1)
- Exercise_3(2)
- Exercise_3(3)
- Exercise_4(1)
- Exercise_4(2)
- Exercise_4(3)
- Exercise_4(4)
- Exercise_4(5)
- 5. Calcul des structures en dynamique:Poutre flexion
- 6. Calcul des structures en dynamique:Poutre flexion
- 7.Calcul des structures en dynamique:Méthode de Rayleigh-Ritz
- 8. Calcul des structures en dynamique:Méthode de Rayleigh-Ritz
- 9.Calcul des structures en dynamique:Méthode de Rayleigh-Ritz
- Travaux pratiques
- 1.Poutre en Flexion encastr´e-libre
- 2.Poutre en Flexion appuie-appuie
- 3.Poutre avec masse ajout´e
- Examen final
Taught by
Xing-Rong HUANG and Olivier BAREILLE