Etude du comportement dynamique linéaire et non-linéaire d'un ...

simplificatrices utilisées précédemment. Ce modèle permet de prendre en comp te les grandes
déformations des pales et introduit même une partie aérodynamique sommaire.
D'autre part, de nombreux chercheurs - Schilhansi [71], Rao [66], Lang [50] -
ont introduit une approche modale et ont cherché à caractériser tout d'abord les variations
des caractéristiques modales des pales en fonction de la vitesse de rotation - Pnuelli [64] -.
Ce dernier introduit en outre la non-uniformité des pales. Han et Zu [31] confrontent les
résultats fournis par une approche modale à ceux calculés par les méthodes analytiques
pures dans le cas des poutres de Timoshenko. Les travaux de Done et Patel [21] proposent
une méthode basée uniquement sur la connaissance des modes de déformation des pales en
vue d'étudier les vibrations. Mais tous ces modèles ne tiennent pas compte de
l'aérodynamique inhérente au fonctionnement du rotor.
Une troisième voie possible pour déterminer les équations du mouvement d'un
rotor est basée sur la technique des Eléments Finis. Bazoune et Khulief [5] proposent un
élément fini nouveau spécialement adapté à l'étude des poutres en rotation. Cet élément
permet de prendre en compte les efforts tranchants et les termes d'inertie en rotation comme
dans la méthode analytique proposée par Vyas et Rao. Chopra et Sivaneri [15] proposent
quant à eux un élément beaucoup plus complet qui traite des pales d'un rotor d'hélicoptère.
Cet élément permet d'intégrer les efforts aérodynamiques à l'analyse du problème et ouvre
donc la voie à l'étude complète du comportement du rotor. Allongue et Krysinski [1] ont
développé une méthode basée sur la technique des Eléments Finis permettant de calculer
avec précision le comportement dynamique d'un rotor d'hélicoptère. La modélisation qui
prend en compte un grand nombre d'effets aérodynamiques donne des résultats très proches
des mesures expérimentales.
Comme le montrent les travaux rapportés ici, l'aérodynamique est dans la
plupart des cas mal prise en compte dans les diverses modélisations, notamment en ce qui
concerne les méthodes analytiques pures ou modales. Pourtant, rien n' empêche de
développer ces modélisations pour prendre en compte les effets aérodynamiques. Leiss [51]
propose un modèle du fonctionnement aérodynamique d'une pale très complet puisqu'il
inclut les effets instationnaires et les effets de compressibilité du fluide. Cependant, son
modèle ne décrit plus les équations du mouvement. Dans une publication récente, Tang et
Dowell [79] introduisent même les effets non-linéaires dans la prise en compte de
l'aérodynamique instationnaire. Cependant, la complexité de ces études empêche à l'heure
actuelle une application industrielle directe. Seules les méthodes basées sur les Eléments
Finis permettent de développer une méthode de calcul suffisamment simple pour décrire de
manière convenable un rotor d'hélicoptère réel.
Introduction 18