Updating methods of dynamic structural finite element models: Dynamic reaction forces approach and error in constitutive equation approach
Méthode de recalage de modèles de structures en dynamique: approche par réaction dynamique, approche par la notion d'erreur en relation de comportement
Résumé
The purpose of the Finite Element Model adjustment is to control and improve the representative model of a real structure using a preliminary finite element modelling and dynamic data, obtained experimentally. Over the last ten years, this problem has aroused a great interest in universities and industries and a European group, has been formed by ONERA, to evaluate the different methods through specific benchmarks. In this paper. we present some studies improving the F.E. model by means of experimental modal results, and more precisely we describe two approaches:
- the updating method developed at ONERA, that is based on the variational. expression of the dynamic equilibrium equations; the dynamic reaction forces due to the stiffness matrix and mass matrix imperfections of the finite element model are used to localize the error, using experimental frequencies, and corresponding displacements;
- the approach developed by the LMT laboratory in Cachan assumes that the modelling errors are localized where the errors on the constitutive relation are the largest.
L'objectif de l'ajustement de modèles par éléments finis est de contrôler et d’améliorer le modèle représentatif de la structure réelle à partir d'une première modélisation, par éléments finis généralement, et de résultats expérimentaux.
Dans la dernière décennie, ce problème a suscite un réel intérêt aussi bien dans le domaine universitaire qu'industriel et un groupe de travail européen, piloté par l'ONERA, s'est constitué dans le cadre du GARTEUR [1] pour confronter les différentes stratégies a travers des benchmarks spécifiques.
Dans cet article, nous présentons quelques méthodes exploitant les caractéristiques modales expérimentales pour le recalage de modèle, plus précieusement deux stratégies sont explicitées :
- la méthode de recalage développée a l'ONERA, qui s'appuie sur une expression variationnelle des équations d'équilibre dynamique; les forces de réaction dynamique dues aux imperfections de la matrice des raideurs et simultanément des masses du modèle éléments finis, sont utilisées pour localiser les erreurs dominantes, en se servant des fréquences propres expérimentales et des vecteurs déplacements correspondant;
- l'approche développée au Laboratoire de Mécanique et Technologie de Cachan postulant que les erreurs de modélisations sont localisées la ou l'erreur en relation de comportement est la plus importante.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)