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ARGOUL Pierre

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Pierre Argoul
Ingénieur, Docteur, HDR
Maître de Conférence à l’ENPC
Tel : (+33) 1 64 15 37 24
Fax : (+33) 1 64 15 37 41
pierre.argoul[AT]lami.enpc.fr
Bureau V120

Parcours

  • 2007 - aujourd’hui
    • Chercheur dans l’équipe Dynamique des Structures et Identification (Resp. D. Duhamel)
  • 2005 et 2009
    • Qualification pour poste de professeur des universités (section 60)
  • 2004-2007
    • Co-Responsable du Thème de recherche : Dynamique des Structures et Identification (avec D. Duhamel)
  • 2002-2004
    • Responsable du Thème de recherche : « Identification des Matériaux et des Structures » au LAMI (Dir. K. Sab) (Institut Navier), Unité Mixte ENPC/LCPC
  • 2000-2002
    • Responsable de l’Axe « Dynamique des Matériaux et des Structures » (LAMI Dir. A.Ehrlacher), Institut Navier, Unité Mixte ENPC/LCPC
  • 1997
    • Inscription au tableau d’avancement au grade d’Ingénieur Divisionnaire des TPE
  • 1996-1999
    • Chef de la Section : Mécanique et Physique des Systèmes Complexes du LCPC « LMSGC UMR 113 LCPC/CNRS »
  • 1994-1996
    • Ingénieur de recherches au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées Section :Mécanique et Physique des Milieux Complexes (Dir. M. Frémond)
  • 1990
    • Thèse de Doctorat de l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées (option Structure et Matériaux)
  • 1986-1993
    • Ingénieur de recherches au Laboratoire Central des Ponts et Chaussées - Section : Etudes et Comportements Mécaniques (Dir. B. Halphen)
  • 1984
    • DEA « Mécanique Appliquée », Ecole Centrale de Lyon, Mention T.B
  • 1983-1984
    • Enseignant-chercheur à l’Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat

Thèmes de recherche

  • Représentations optimales de formes modales – Détection et identification de défauts
    • Décomposition orthogonale propre (POD)
      La décomposition orthogonale propre (POD) comme l’analyse en composantes principales (ACP) ont émergé depuis une quinzaine d’années comme des outils incontournables de l’analyse de systèmes dynamiques. Ces techniques d’analyse de données multidimensionnelles sont relativement simples à mettre en œuvre, elles permettent d’extraire une structure cohérente (optimale en terme d’énergie) à partir de la donnée de séries temporelles. Leurs fondements mathématiques reposent sur l’existence de bases orthogonales optimales de décomposition dans les espaces de Hilbert. Ces techniques permettent au praticien de réduire l’information en un nombre de composantes plus limité que le nombre initial de variables. Elles assurent une meilleure concentration de l’énergie dans le domaine transformé. Ainsi par exemple, la POD s’avère utile pour la détermination de modes actifs dans un système oscillant mais aussi pour l’obtention d’une représentation optimale de formes modales, ce qui peut faciliter grandement la réduction de modèles.
  • Modèles de mouvement de foules - Effets sur les structures du Génie Civil
    • Vibrations et amortissement des passerelles souples
      Les passerelles piétonnes, légères et élancées, sont très souvent enclines aux phénomènes de vibrations dues aux sollicitations piétonnes. Ainsi, elles peuvent être sujettes à des vibrations latérales fortes sous l’effet d’une foule dense les traversant comme pour les passerelles du Millenium et de Solférino. On a noté que la foule en marche exerce sur la passerelle une force latérale avec une fréquence proche du Hz, et proche de la fréquence propre du premier mode latéral de la passerelle. On a aussi observé un phénomène de synchronisation de la marche entre les piétons, augmentant l’amplitude de la force latérale. Les piétons perçoivent alors les vibrations de la passerelle dont le comportement est peu amorti et vont modifier leur façon de marcher pour garder leur équilibre, d’où un couplage foule-structure (cf. thèses de J. Bodgi 2008 et de Ph. Pécol 2011). La recherche a concerné les vibrations latérales des passerelles piétonnes lorsqu’elles sont traversées par une foule de piétons et la modélisation du phénomène de synchronisation. Plusieurs modèles couplant deux systèmes, le premier lié à la foule et le deuxième à la passerelle, ont été étudiés. Dans la thèse de J. Bodgi, le modèle est fondé sur l’étude macroscopique du flux de piétons, dans lequel le comportement de la foule est considéré comme celui d’un fluide compressible avec prise en compte du phénomène de synchronisation sous forme d’une équation différentielle non linéaire. Un des objectifs de la thèse de P. Pecol est de prendre en compte des modèles de vibrations plus complexes pour les passerelles et de modéliser la foule par un milieu discret.
    • Phénomènes d’auto-organisation d’une foule en mouvement

* Problèmes de contact dans l’utilisation d’une nano-pointe pour la microscopie à force atomique o La microscopie à force atomique (AFM), introduite en fin des années 1980 dans les laboratoires de recherche, permet de caractériser des objets nanométriques. Elle consiste à observer, à proximité d’une surface, la déformation d’une micro-poutre console à l’extrémité de laquelle se trouve une pointe de dimension nanométrique. Lorsque la nano-pointe se rapproche de la surface, la déformation de la poutre est mesurée en fonction de l’altitude de l’échantillon monté sur un socle piézoélectrique, par déflection d’un faisceau laser. Les courbes obtenues appelées courbes de force, permettent de reconstruire une image de la rugosité nanométrique de la surface. Nous nous intéressons à une analyse du comportement précis de la MFA suivant ces deux modes d’utilisation modes contact et tapping. Nous cherchons à élaborer des modélisations pertinentes pour le comportement du microscope à force atomique et de résoudre le système d’équations non linéaires obtenues par des méthodes analytiques ou numériques appropriées. Une collaboration de recherche est en cours avec le laboratoire de Physique de l’ENS de Lyon. Elle sera étendue en 2009 dans le cadre du programme franco-libanais CEDRE (ENPC, ENS Lyon, Université Saint-Joseph à Beyrouth).

  • Identification de paramètres de modèle o Identification modale de structures. Les de structures utilisant la transformation en ondelettes continue (TOC) a été améliorée (choix optimisée du facteur de qualité donnant une « meilleure » résolution temps-fréquence pour l’identification des paramètres modaux) et étendue au cas de structures avec amortissement non proportionnel. A partir d’analyses numériques et d’essais dynamiques (appliqués au cas des vibrations libres d’une plaque en plexyglass), on a pu montrer l’efficacité des ondelettes dans l’identification des formes modales complexes et des taux d’amortissement très élevés (jusqu’à 30 %). La TOC est également proposée pour améliorer l’utilisation de la méthode impact écho afin de détecter des vides dans les gaines de précontrainte (projet RGCU ACTENA collaboration avec O. Abraham RMS LCPC Nantes et P. Roenelle LRPC Lyon). o Identification des caractéristiques mécaniques des différentes couches d’une chaussée aéronautique (en collaboration avec le Service Technique de l’Aviation Civile). Il traite de l’auscultation des chaussées aéronautiques au moyen d’un déflectomètre à masse tombante. A partir des réponses en déplacement en plusieurs points de la chaussée, on cherche à mettre au point une méthode d’identification des caractéristiques mécaniques des différentes couches de la chaussée instrumentée. Deux modèles linéaires pour les couches de chaussée ont été étudiés : le modèle de Burmister sans introduction d’amortissement et une modélisation éléments finis à l’aide du logiciel aux éléments finis CESAR-LCPC avec prise en compte d’un amortissement couplé de type Rayleigh. On s’intéresse particulièrement à l’influence de l’amortissement, à la détermination de la profondeur de substratum à partir de l’analyse dynamique des signaux mais aussi au choix du critère à optimiser, ainsi qu’aux conditions initiales des procédures itératives d’optimisation. o Identification du comportement de matériaux magnéto-rhéologiques (en collaboration avec le LaMCoS de l’INSA de Lyon). On cherche à développer une méthode d’identification en associant les approches et expériences des deux équipes dans le domaine de l’identification à temps continu à base de polynômes de Chebyshev et de la transformation en ondelettes. Les applications immédiates de cette méthode sont dans le domaine de la caractérisation du comportement non linéaire de composants mécaniques intégrant des matériaux pilotables comme les fluides électro ou magnéto rhéologiques, caractérisation nécessaire à la validation de modèles multi physiques et au contrôle précis du comportement de ces composants. o Capteurs longue base pour l’analyse dynamique des structures. Le thème correspond au sujet de la thèse de G. Cumunel sur l’emploi de capteurs longue base pour l’évaluation dynamique de structures et qui a été soutenue en 2008. Le calcul formel de la mesure effectuée par les capteurs à fibre optique de longue base de mesure continûment attachés montre que leur réponse dynamique dépend des non-linéarités géométriques de la structure. Si celles-ci ne sont plus négligeables, les transformées de Fourier des signaux de mesure des capteurs à fibre optique contiennent à la fois les fréquences propres de la structure (observées également par la transformée de Fourier de mesures accélérométriques), et des fréquences supplémentaires, combinaisons des précédentes. L’amplitude de ces pics dépend des non-linéarités géométriques, de la longueur et de l’emplacement des capteurs. Ainsi, ces capteurs constitueraient un bon outil pour détecter des non-linéarités géométriques.
  • Problèmes inverses en génie civil
    • Publication fin 2008 d’un ouvrage collectif de synthèse donnant un état de l’art sur différentes techniques inverses utilisées au sein du réseau scientifique et technique du MEEDDAT et sur les applications de ces méthodes dans le cadre de la mécanique et du génie civil en particulier.
      Les problèmes abordés sont divers : identification de paramètres mécaniques d’un compacteur, de paramètres modaux, d’un système discret hystérétique, identification des causes, détection et reconnaissance d’images, optimisation de mur antibruit, détermination d’hétérogénéités et aussi plusieurs problèmes de tomographie appliqués à la géophysique et à l’auscultation d’ouvrages d’art. Les méthodes de résolution numériques utilisées vont des méthodes maintenant classiques d’optimisation dans le cadre régulier ou convexe, aux méthodes dites metaheuristiques de minimisation globale pour lesquelles est joint un cederom contenant une boite à outil en langage Scilab.

Enseignement

* Assistant de Travaux Dirigés de Mécanique des Milieux Continus, Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat (1983-84) * Assistant de Travaux Dirigés de Mécanique des Vibrations, Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat (1983-84) * Assistant de Travaux dirigés de Mécanique des Fluides, Ecole Supérieure des Ingénieurs de Marseille (1984-85) * Responsable du cours de Dynamique des Structures et des Matériaux Composites - Ecole des Ingénieurs Roboticiens INSTN (1990-91) * Assistant de Travaux Pratiques de Dynamique des Structures et des Matériaux Composites, Ecole des Ingénieurs Roboticiens INSTN (de 1991-92 à 1993-94) * Assistant de Travaux dirigés de Mécanique des Solides Rigides- DEUG SM 1ère année- Université de Marne la Vallée (1992-93) * Assistant de Travaux dirigés de Mécanique des Solides Rigides- DEUG SM 2ème année Université de Marne la Vallée (de 1992-93\ à 1996-97) * Responsable du cours de Mécanique des Solides Rigides - DEUG SM 2ème année Université de Marne la Vallée (1999-2000) * Responsable du cours de Mécanique des Solides Rigides, Institut Supérieur de Technologie et Management (1997-1998). * Responsable du cours Introduction aux Problèmes inverses en Mécanique des Matériaux et des Structures, DEA Géomatériaux, Université de Marne la Vallée (de 1995-96 à 2000-2001) * Responsable du cours Introduction to inverse problems in mechanical engineering and civil engineering, Université de Trento - Italie (1999-2000 et 2000-01) * Co-responsable avec P. Lerat du projet 1ère Année ENPC : Comment construire son propre sismomètre’’, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées (2000-01 et 2001-02) * Co-responsable avec T.M. Nguyen du projet 1ère Année ENPC : Traitement des réponses vibratoires d’une lame mince par la transformation en ondelettes, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées (2003-04 et 2004-05) * Co-responsable avec S. Erlicher du projet 1ère Année ENPC : Microscopie de force atomique - Exploitation de courbes de force, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées (2004-05 et 2005-06) * Responsable du cours Equations aux dérivés partielles -Partie théorique, Ingénieurs 2000 « Filière Génie Mécanique », 2ème année, Université de Marne la Vallée (de 2001-02 à 2005-06) * Responsable du cours : Analyse de Fourier, Ingénieurs 2000 « Filière Génie Mécanique », 1ère année, Université de Marne la Vallée (de 2004-05 à 2005-06) * Co-responsable du cours Contrôle du bruit et des vibrations avec D. Duhamel, M. Brocato et H. Yin - Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 2ème année (2003-04 et 2004-05) * Responsable d’une séance : Présentation des techniques de contrôle passif pour le cours "Contrôle du bruit et des vibrations" de D. Duhamel - Master recherche mention Matière, Structures, Fluides, Rayonnement de l’Ecole Centrale de Paris SPE Dynamique des Structures et des Systèmes couplés (2004-05) * Co-responsable du thème Tour dansante avec Marc Bernard et Joanna Bodgi pour le Séminaire Initiation au Design de l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées (2006-07 et 2007-08) * Assistant du cours Métrologie (responsable Denis Duhamel), Introduction aux plans d’expérience - Département Génie Mécanique et Matériaux de l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées (2005-06 et 2006-07)

Actuellement

* Maître de conférence à l’ENPC * Assistant du cours de Mathématiques, Ecole Spéciale des Travaux Publics, (depuis 1990-91 jusqu’à 2008-09) * Assistant du cours Acoustique (responsable D. Duhamel), Département Génie Mécanique et Matériaux de l’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées (de 2005-06 à 2008-09) * Responsable du cours de Mécanique des Vibrations Linéaires, ESIEE Management (anciennement Institut Supérieur de Technologie et Management) (depuis 1997-98 jusqu’à 2008-2009) * Co-responsable avec N. Point du cours : Méthodes d’identification des paramètres de modèles - Master Mécanique et Génie Civil - SPE MMS-Option Mécanique et Structures (avec B. Nedjar et N. Point puis avec S. Erlicher et N. Point à partir de 2007-08) (de 2004-05 à 2008-2009)

Encadrement

* Encadrement ou co-encadrement d’environ 50 stages de PFE et stages scientifiques de l’ENPC, TFE de l’ENTPE, DEA et stages européens (programmes européens PROCOPE, PICASSO, ERASMUS) depuis 1988 sur des sujets reliés aux thèmes de recherche mentionnés ci-dessus. Participation à l’encadrement de 15 doctorants et 2 post-doctorants

Publications

Revues internationales avec comité de lecture :

* T-P. Le, P. Argoul, 2004. Continuous wavelet transform for modal identification using free decay response, Journal of Sound and Vibration, Vol 277, pp. 73-100. * S. Erlicher, P. Argoul, 2007. Modal identification of linear non-proportionally damped systems by wavelet transform, Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 21, Issue 3, pp. 1386-1421. * J. Bodgi, S. Erlicher, P. Argoul, 2007. Lateral vibration of footbridges under crowd-loading : continuous crowd modeling approach, Key Engineering Materials, Vol. 347, 2007, pp 685-690. * G. Cumunel, S. Lesoille, P. Argoul, T-M. Nguyen, 2008. Les extensomètres longue base souples continûment attachés (ELB-CA) aux structures, capteurs de non-linéarités géométriques, accepté pour parution dans la revue Mécanique et Industries, EDP Sciences. * S. Marchesiello, S. Bedaoui, L. Garibaldi, P. Argoul, 2009. Time-dependent identification of a bridge-like structure with crossing loads accepté pour parution dans la revue Mechanical Systems and Signal Processing. * P. Argoul, R. Ceravolo, G.V. Demarie, D. Sabia, 2009. Instantaneous identification of localized non-linearities in steel framed structures, accepté pour parution dans la revue Mécanique et Industries, EDP Sciences. * K. Benzarti, M. Frémond, P. Argoul, T.H.T. Nguyen, 2009. Durability of bonded assemblies- A predictive theory coupling bulk and interfacial damage mechanisms accepté pour parution dans la revue European Journal of Environmental and Civil Engineering.

Congrés internationaux avec actes :

* J. Bodgi, S. Erlicher, P. Argoul, 2007. A continuous 1-D flow model for the human walking on footbridges undergoing lateral vibrations, 7th International Conference on the Damage assessment of structures, Turin, Italy, 25-27 June 2007, CD Rom. * J. Bodgi, S. Erlicher, P. Argoul 2007. Lateral vibration of footbridges under crowd-loading : on the modelling of the crowd-synchronization effects, EVACES’07 Experimental vibration Analysis for Civil Engineering Structures, 24-26 October 2007, Porto - Portugal, CD Rom. * K. Benzarti, T.H.T. Nguyen, M. Frémond, P. Argoul, 2007. Durability of adhesively bonded joints : A predictive model coupling bulk and interfacial damage mechanisms,16th International conference on Composite Materials, Kyoto, Japan, 8-13 July. * S. Bedaoui, P. Argoul, 2008. Analyse en ondelettes et identification modale, XVIth Symposium Vibrations Chocs et Bruit, 10-12 June 2008, Lyon, CD Rom. * S. Marchesiello, P. Pecol, L. Garibaldi, P. Argoul, 2008. Dynamic identification of a bridge-like structure with crossing loads, XVIth Symposium Vibrations Chocs et Bruit, 10-12 June 2008, Lyon, CD Rom. * A. Trovato, S. Erlicher, J. Bodgi, P. Argoul, 2008. Modelling the lateral motion of pedestrians by a modified Van Der Pol oscillator, XVIth Symposium Vibrations Chocs et Bruit, 10-12 June 2008, Lyon, CD Rom. * P. Outrey, J. Barbrault, G.V. Demarie, P.-A. Marguin, P. Argoul, 2008. Analyse mécanique et dynamique d’une rupture d’étrier de frein automobile, XVIth Symposium Vibrations Chocs et Bruit, 10-12 June 2008, Lyon, CD Rom. * P. Argoul, R. Ceravolo, G.V. Demarie, T-M. Nguyen, D. Sabia, 2008. Instantaneous identification of localized non-linearities from measured data, XVIth Symposium Vibrations Chocs et Bruit, 10-12 June 2008, Lyon, CD Rom. * T. Nguyen, K. Benzarti, M. Frémond, P. Argoul, 2008. Endommagement dans les assemblages collés : Modélisation et validation par identification inverse, Orgagec’08 Paris, Marne-la-Vallée, 27-29 août. * J. Bodgi, S. Erlicher, P. Argoul, O. Flamand, F. Danbon, 2008. A new load model of the pedestrians lateral action, Footbridges 2008 - Footbridges for urban renewal, 2-4 July 2008, Porto - Portugal, CD Rom.

Autres activités

* Activités contractuelles : o PROCOPE 93-95 (T.U. Munich), PICASSO 96 (Université Séville), Programme ENESE (European Network for Earthquake Structural Engineering (HCMP) 94-96, COST F3 99-02 o Contrats : EDF/SEPTEN (Lyon) 92/93, Renault/VL (Paris) 94, Renault/RVI (Lyon) 95, ACI « CNRS : CATNAT 01/03, RGCU ACTENA » Impact-echo (06-08), CNOUS (07-08), STAC (08) * Rapporteur de publications scientifiques : o Prix Roberval, Journal of Sound and Vibration, Journal Mécanique et Industries, Int. Journal of Mechanical Sciences, ASME, ASME Journal of Vibration and Acoustics, Journal of Mechanical Systems and Signal Processing * Responsable o Opération de Recherches LCPC : Identification, contrôle et problèmes inverses (04-08) * Expertise - Jurys d’évaluation et d’admission : o Participation au jury de thèse de doctorants extérieurs et HDR (14) o Rapports d’expertise pour l’ANR o Dept. DDSS de l’ONERA (président du CEO/GT), Région Rhone-Alpes projet Emergence o Concours ESIEE (oraux), Ingénieurs des Services Techniques de la Ville de Paris (épreuve de RDM), Candidature pour le poste de Professeur de Dynamique avancée des constructions à l’ENPC 09 * Affiliations o Membre du Groupe Scientifique et Technique (AFM-SFA) (depuis 2005) : Vibrations et Bruits o Membre du Comité Scientifique du Symposium Vibrations Chocs et Bruit. o Membre du GDRE Laboratoire Lagrange « Les grands problèmes du Génie Civil » (00-08).

Post-scriptum :

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