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Arnaud DERAEMAEKER


coordonnées


Ecole polytechnique de Bruxelles
Arnaud DERAEMAEKER
tel 02 650 27 25, fax 02 650 27 82, Arnaud.Deraemaeker@ulb.ac.be
Campus du Solbosch
CP194/02, avenue F.D. Roosevelt 50, 1050 Bruxelles




unités de recherche


Modélisation des Structures et des Matériaux [Structural and Material Computational Mechanics] (BATir - SMC)



projets


Modélisation réaliste de la fissuration du béton pour le design de systèmes de monitoring vibratoire des structures [Realistic modeling of concrete cracking for the design of structural health monitoring systems]
Le projet vise au développement de modèles numériques réalistes pour représenter l'effet de la fissuration du béton sur la réponse dynamique des structures. Ces modèles sont ensuite utilisés pour optimiser le design de système de monitoring vibratoire des structures. [The project deals with the development of realistic numerical models for the prediction of the dynamic response of concrete structures subject to cracking. These models are used for the optimization of structural health monitoring systems based on vibration measurements.]

Modélisation des structures et transducteurs piézoélectriques [Modeling of piezoelectric structures and transducers]
Le projet concerne le développement de modèles analytiques et numériques pour la modélisation des transducteurs piézoélectriques (en particulier les composites piézoélectriques) et de la réponse dynamique des structures équipées de tels transducteurs. Des techniques d'homogénéisation et de réduction de modèles sont développées afin d'optimiser les temps de calculs, et des modèles analytiques sont développés pour une meilleure compréhension des mécanismes de transduction [The project deals with the development of numerical toos for the modeling of piezoelectric transducers (in particular piezocomposites) and the dynamic response of structures equiped with such transducers. Model reduction and homogeneization techniques are developed in order to optimize the computational time and analytical models are developed for a better understanding of the transduction mechanisms.]

Modélisation des structures plaques équipées de patches piézoélectriques à l'aide d'une formulation éléments finis enrichie localement. [Modeling of plate structures equipped with piezoelectric patches using a locally enriched finite element formulation.]
Le projet propose d'étudier des techniques de raffinement local de la méthode des éléments finis classique à l'aide de techniques de type XFEM (eXtended Finite Element Method) qui permettent de représenter correctement la discontinuité des champs de déformations induits par l'activation des transducteurs piézoélectriquess, sans avoir à reconstruire le maillage autour de ceux-ci. [The project aims at studying local refinement techniques such as the PUM (Partition of Unity Method) or XFEM (eXtended Finite Element Method) allowing to represent correctly the discontinuity of the strain fields induced by the activation of the piezoelectric transducers, without having to reconstruct the mesh around them. ]

Capteurs piézoélectriques intégrés dans les structures en béton [Concrete with embedded piezoelectric transducers]
Le projet vise au développement de capteurs piézoélectriques intégrés au coeur du béton couplés à des méthodes ultrasoniques en vue du suivi de ses propriétés tout au long de sa vie (jeune âge, vieillissement, fissuration ...). [The project deals with the development of ultrasonic techniques with piezoelectric sensors embedded inside concrete for the monitoring of its properties during its lifetime (early age, aging, cracking, ...)]

Filtres spatiaux pour la détection et la localisation de défauts dans les structures à partir de mesures de vibrations ambiantes [Spatial filters for damage detection and localization using ambient vibrations measurements]
Dans ce projet, une approche par filtrage spatial (modal) est développée pour la détection et la localisation des défauts à partir de mesures vibratoires ambiantes. La technique se base sur le calcul d'indicateurs de pics sur la PSD de la sortie de filtres modaux et sur l'utilisation d'outils statistiques pour le déclenchement d'alarmes. [In this project, an approach based on spatial (modal) filters is developed for damage detection and localisation based on ambient vibrations. The method is based on the computation of peak indicators from the PSD of the output of modal filters and the use of statistical tools for alarm triggering]

Vérification et validation des modèles acoustiques [Verification and validation of acoustical models]
De nos jours, l'importance croissante de l'acoustique dans l'industrie requière de disposer d'outils de simulation fiables et efficaces. Nombre de firmes désirent connaître les performances acoustiques des produits qu'elles développent ou utilisent. En effet, ces produits sont le plus souvent intégrés à des dispositifs pour lesquels le niveau sonore est évalué au moyen de simulations numériques dès les premiers stades de conception (automobile, avion, salle de concert, ...). Dans ce cadre, les travaux en cours étudient une nouvelle technique pour le recalage de modèles acoustiques basée sur la méthode de l'erreur en relation de comportement initialement proposée par P. Ladevèze en dynamique de structures. La première application de cette technique vise à améliorer la qualité du modèle acoustique en diminuant l'erreur en relation de comportement en dessous du niveau prescrit. La seconde application permet l'identification de paramètres acoustiques tels que le coefficient d'admittance. La méthode de l'ERC minimise une fonction coût par rapport aux paramètres physiques du modèle étudié. Si bien l'erreur de modélisation (i.e. l'erreur liée à l'approximation des phénomènes physiques en jeux) que l'erreur d'origine expérimentale sont prises en compte. La condition aux limites d'absorption attire une attention particulière, attendu qu'il s'agit là d'un paramètre acoustique à la fois très important et très mal connu. La finalité du projet est d'améliorer sensiblement les simulations numériques du niveau sonore de dispositifs complexes de la vie courante. [In the global framework of improving vibro-acoustic numerical simulations together with the need to decrease the number of prototyping stages, improving the quality for acoustic models becomes increasingly important for many industries such as automotive companies, for instance. This paper focuses on achieving greater accuracy for acoustic numerical simulations by making use of a parametric updating technique, which enables tuning the model parameters inside physically meaningful boundaries. The improved model is used for the next prototyping stages, allowing more accurate results within reduced simulation times. The updating technique developed in this project is based on recent works dealing with the constitutive relation error (CRE) method applied to acoustics. The updating process focuses on improving the acoustic damping matrix related to the absorbing properties of the materials covering the borders of the acoustic domain.]



prix


Arnaud Deraemaeker : Solvay Award 1999 pour son travail de fin d'études



disciplines et mots clés déclarés


Acoustique Connaissance des matériaux Essais non destructifs Mécanique des milieux continus Ponts, tunnels, ouvrages d'art Programmation du calcul numérique Programmation et méthodes de simulation Sciences de l'ingénieur

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