MERGNY Elke PhD
Multi-Degree-of-Freedom Hybrid Fire Testing in a Non-Linear Environment
[EN]
Hybrid Fire Testing (HFT) is a performance-based approach for structures in fire based on substructuring method. A complete structure is divided in two substructures, one being in a fire test laboratory (physical substructure), and one being numerically simulated (numerical substructure). By reducing the number of elements to be tested, this method overcome the huge costs of large-scale tests. Some hybrid fire tests have been successfully performed in the last decades, showing that this technique is promising. However, as HFT is still in its infancy, these hybrid tests were limited to one-degree-of-freedom (DOF) tests. In parallel with the tests, the stability of the HFT process has been studied and algorithms have been developed. These algorithms have been validated numerically but few have been used in experimental tests.
This research aims first to propose a new framework based on linear control system theory and proportional integral controller to address identified stability issues and control the time properties in HFT. The final objective consists in performing multi-DOF tests based on this methodology.
[FR]
Un essai au feu hybride est une méthode de test qui propose de diviser une structure complète en deux sous-structures, l'une étant dans un laboratoire d'essais au feu (sous-structure physique), et l'autre étant simulée numériquement (sous-structure numérique). En réduisant le nombre d'éléments à tester, cette méthode permet de s'affranchir des coûts énormes engendrés par les essais au feu sur des structures grandeur nature. Certains essais hybrides ont été réalisés avec succès au cours des dernières décennies, montrant ainsi que cette technique est prometteuse. Cependant, comme cette méthode n’en est encore qu’à ses balbutiements, ces essais ont été limités à un degré de liberté. En parallèle, des algorithmes de tests ont été développés pour résoudre les problèmes de stabilité de la boucle. Ces algorithmes ont été validés numériquement mais peu ont été utilisés dans des tests expérimentaux.
Cette recherche vise à proposer un algorithme basé sur la théorie du contrôle linéaire et le contrôleur proportionnel intégral pour résoudre les problèmes de stabilité. L'objectif final consiste à réaliser des tests à plusieurs degrés de liberté basés sur cette méthodologie
