Absorbeurs dynamiques piézoélectriques réglables en fréquence pour une atténuation autonome et fiable des vibrations – FAPARVA

Les absorbeurs dynamiques sont des systèmes utilisés dans le but de réduire des vibrations à des sollicitations imprévisibles. Leur fréquence de résonance devant être dimensionnée avec précision, leur sensibilité aux changements de fréquence de résonance est leur problème majeur. Une des solutions consiste à utiliser un circuit électrique pour contrôler leur comportement avec des dispositifs piézoélectriques, grâce à leur couplage électromécanique k². Des interfaces électriques, appelées interfaces semi-passives (car elles ne nécessitent de l'énergie que pour la commande de transistors) sont intéressantes pour leur capacité de réglage de la fréquence. Elles ne nécessitent pas d'alimentation électrique car l’énergie convertie en électricité par l’absorbeur est suffisante pour alimenter le circuit de contrôle.
Le projet vise à concevoir des absorbeurs piézoélectriques avec un fort couplage k² afin d'offrir de grandes capacités d'atténuation et de réglage de fréquence. Comme la conception simple de résonateurs piézoélectriques est toujours un verrou scientifique, le projet se concentrera aussi sur la conception mécanique de ceux-ci. Les dispositifs flextenseurs seront considérés car ils offrent une meilleure fiabilité et une meilleure densité de puissance que les poutres.
Une étude sur l'accord de fréquence des absorbeurs par le biais d'interfaces électriques auto-alimentées est proposée dans ce projet en tenant compte de la modélisation électromécanique, de la conception mécanique et de la conception électrique. Des modèles électromécaniques seront exploités pour évaluer les gammes de fréquences d’ajustement en fonction du couplage k² et d'autres paramètres adimensionnels (rapport de rigidités, etc.). Des méthodes de conception seront développées pour réaliser des dispositifs flextenseurs fortement couplés avec de faibles fréquences de résonance (autour de 100 Hz) et une validation expérimentale sera proposée avec des circuits semi-passifs.