1 an – dès que possible
Contexte
Les événements récents survenus au Japon et plus généralement dans le monde ont clairement montré la nécessité et l’importance de considérer le risque sismique comme un facteur de risque à part entière dans l’évaluation structurale des ouvrages neufs ou existants, qu’ils soient civils ou nucléaires.
Pour fournir une prédiction précise du comportement des structures, tout en contournant les barrières techniques et financières associées aux essais sismiques, une solution consiste à envisager des essais hybrides. L’idée principale est alors de ne tester que la partie la plus sensible de la structure et de simuler numériquement la réponse du reste de la structure, supposée “bien connue”.
Les développements actuels des essais hybrides sont orientés vers des essais sous-structurés mettant en jeux des corps d’épreuve “simples”. Pour envisager
des tests plus “complexes”, comme des essais sur voiles en cisaillement, il faut être capable d’appliquer un chargement le plus représentatif possible du
reste de la structure, donc d’appliquer la bonne répartition d’effort sur celui-ci. Cet aspect là est aujourd’hui négligé et souvent un seul effort (en tête de voile) est appliqué. Ce dispositif est évidemment loin de représenter des conditions aux limites réalistes.
Cet offre de post-doctorat intervient dans le cadre du projet HARIBO.
Sujet
Développer un dispositif d’interface dont le principe est décrit sur la figure ci-dessous ainsi que toute la chaîne de commande associée à celui-ci.
Cette interface se positionne entre le vérin hydraulique, les actionneurs piézo-électriques et la structure testée. Sa fonction est de transmettre l’effort – ponctuel – du vérin hydraulique aux frontières de la structure testée par l’intermédiaire de petits, mais multiples, actionneurs piézo-électriques pour en faire une charge répartie plus représentative de la réalité du chargement réel extrait de la simulation numérique du reste de la structure. Le “design” de l’élément d’interface (répartition spatiale des piézo-électriques ainsi que les formes des différents composants) devra être optimisé pour reproduire au mieux le premier mode propre du mur testé. Une attention particulière sera aussi portée sur le dimensionnement et la répartition des actionneurs piézo-électriques – intrinsèquement discrets – pour assurer finalement un chargement le plus réparti possible.
A fin d’en étudier la pertinence et la faisabilité, nous proposons de développer une interface prototype ne comportant qu’un seul vérin et une seule cellule piézo-électrique. Ceci nous permettra de commencer à développer les outils de contrôle nécessaires a l’utilisation d’un tel moyen d’essai.
Le travail envisagé – sur la période d’une année de post-doc – sera découpé comme suit :
- Etude bibliographique
- Dimensionnement de l’interface “mécanique”
- Élaboration d’une stratégie de pilotage du couple vérin hydraulique/actionneur piézo-électrique
- Realisation d’un demonstrateur
Compétences requises
Un goût pour les méthodes expérimentales qui seront complétées par quelques simulations numériques permettant de dimensionner l’interface “mécanique”.
Contact
Fabrice Gatuingt, LMT, ENS Cachan : fabrice.gatuingt@ens-cachan.fr