Endommagement en fatigue des câbles à structure toronnée: Développement d'une stratégie d'analyse multi-échelle numérique et expérimentale

多伦多电缆和结构的疲劳消除：多数值和实验分析策略的开发

• 批准号: RGPIN-2020-05931
• 负责人: Lalonde, Sébastien
• 金额: $ 1.68万
• 依托单位: École de technologie supérieure
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2021-01-01 至 2022-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=740926
• 关键词: Endommagement; en; fatigue; des; bles

Problématique Les câbles toronnés, critiques à nombres d'infrastructures, sont exposés aux charges dynamiques causant un endommagement local aux points d'attache. Les observations montrent que ces charges produisent une détérioration des câbles en fatigue par fretting aux zones de contact pouvant mener à leur rupture complète. Une évaluation précise de l'état de performance devient alors essentielle pour assurer la fiabilité et la résilience des structures. Toutefois, la fatigue des câbles est complexe et encore difficile à quantifier, notamment en ce qui a trait aux interactions entre la cinématique globale de la structure toronnée et les mécanismes d'endommagement locaux aux interfaces de contacts. Actuellement, le problème est traité soit par des modèles simplifiés ou des observations expérimentales menant à des interprétations plutôt qualitatives des mécanismes en cause. D'autres traitent le sujet de façon détaillée à l'échelle des contacts, mais découplée de la cinématique des câbles. Il n'existe en fait aucune méthode permettant une évaluation globale et quantitative du niveau d'endommagement des câbles. Objectif Visant à long terme le développement d'outils évolutifs de suivi de l'état de performance des câbles couplés à une stratégie de contrôle intégrée (Structural Health Monitoring), ce programme propose la mise en ouvre d'une méthodologie d'analyse de la fatigue des câbles selon une approche multi-échelle. Combinant le développement de modèles numériques et d'études expérimentales inter-reliés, l'ensemble permettra une analyse fine des mécanismes d'endommagement à l'échelle des fils métalliques, tout en considérant les effets globaux de la cinématique des câbles soumis aux charges externes. Méthodologie Le déploiement de la stratégie sera réalisé selon trois échelles d'analyse : globale, intermédiaire et locale. Le point de départ considère l'exploitation d'un modèle par éléments finis que nous avons déjà développé et permettant une représentation 3D de la cinématique des câbles à une échelle intermédiaire, incluant l'effet des contacts. Ainsi, la structure du programme est organisée de sorte à d'abord développer les solutions de chacune des échelles complémentaires locale et globale, puis de les coupler afin d'obtenir une solution intégrée qui permette l'analyse complète de l'endommagement des câbles. Incidence La stratégie d'analyse multi-échelle qui découlera du programme constituera un cadre nouveau d'analyse structurale des câbles. L'approfondissement des connaissances que produira la mise en relation directe de tous les paramètres d'endommagement, conduira à une précision accrue des estimations de durée de vie résiduelle des câbles. Les outils d'analyse développés seront donc grandement utiles à l'optimisation de la conception des structures câblées, mais également à l'élaboration de solutions d'intervention efficace dans la maintenance des infrastructures critiques à l'activité économique canadienne.

问题Les câbles toronnés，critiques à nombres d'infrastructures，sont problés aux charges dynamiques causant un endomagement local aux points d'attached. Les observations montrent que ces charges produisent une détérioration des câbles en fatigue par fratting aux zones de contact pouvant mener à débreak complète. Une évaluation précise de l'état de performance devient alors essentielle pour assurer la fiabilité et la résilience des structures.总之，câbles疲劳是一个难以量化的问题，值得注意的是，这是一个特征，它是全球电影结构与接触界面之间的相互作用。实际上，问题的根源在于对因果机制定性解释的经验观察或模型分析。D'autres traitent le sujet de façon détailée à l'échelle des contacts，迈斯découplée de la cinématique des câbles.它不存在一种渗透着全球评估和量化的方法，以实现对câbles的新的管理。目的：为了在泰尔梅实现对结构健康监测（Structural Health Monitoring）战略的基础上，进一步提高结构性能，本项目提出了一种基于多学科的结构疲劳分析方法。结合数字模型的发展和相关实验的研究，本文对金属元素的内在机制进行了精细的分析，并考虑了金属元素电影对外部电荷的整体影响。《战略发展的三个现实分析：全球、中间和区域》。Le point de départ considered l'exploitation d'un modèle par éléments nous avons déjà dépé et permettant une représentation 3D de la cinématique des câbles à une échelle intermedédiaire，incluant l'effet des contacts.此外，方案的结构是根据当地和全球的复杂性问题的解决办法来组织的，而且通过耦合器获得一个完整的解决办法，以完成对câbles的分析。La stratégie d'analyze multi-échelle qui découlera du programme constituera un câbles carte nouveau d'analyze structurale. L'approfondissement des knaissances que produira la question relationship directe de图斯les paramètres d'endomagement，appropriira à une précision accumulate des estimations de durée de vie résiduelle des câbles. Les outils d'analysis décampés seront donc grandement utiles à l'optimization de拉康塞普雄concept des structures câblées，迈斯également à l'éd 'intervention efficace dans la maintenance des infrastructures critiques à l'activité économique canadienne.