Dynamique des structures - Techniques d’analyse et d’essai

Les structures se rencontrent dans tous les domaines : ce sont elles qui assurent une fonction de support pour des objets de toutes natures. Ainsi, un mât, un pont, un bâtiment, une caisse de voiture, un fuselage d’avion…, sont des structures plus ou moins complexes, dont la première mission est de résister à l’environnement.

Si l’environnement est statique, c’est-à-dire ne dépendant pas du temps, comme la gravité ou une pression constante, il s’agit de vérifier que les contraintes restent dans les limites admissibles par les matériaux.

Si l’environnement dépend du temps, il faut d’abord étudier le mouvement qui en résulte. Ce comportement dynamique peut, par amplification, donner lieu à des niveaux bien supérieurs à ceux du comportement statique. Il importe donc de maîtriser la prévision de ces phénomènes pour comprendre, remédier, optimiser : c’est l’objet de la dynamique des structures.

La prévision peut reposer sur deux types d’activités : l’analyse et l’expérimentation. Négliger l’un au profit de l’autre est dangereux : l’analyse seule n’est pas suffisamment fiable, l’expérimentation seule ne donne pas une vue complète de la situation. Aussi, ces deux mondes doivent-ils être parfaitement imbriqués dans le développement d’une structure.

Cet article est une introduction aux techniques d’analyse et d’essai en dynamique des structures. Des généralités sur les techniques d’analyse seront d’abord présentées pour poser le problème et parler de sa résolution. La formulation est ensuite développée, tout en restant limitée au profit des résultats pratiques et en insistant sur la compréhension physique des phénomènes. Enfin, les techniques expérimentales sont abordées, en relation avec l’analyse.