+ 2014 STRUCTRONIC@LYON – Métacomposite pour le SHM, la récupération d’énergie et le contrôle Vibroacoustique

Résultats attendus

Le projet S@L agrège les compétences de 3 laboratoires de la région Rhône-Alpes : le LTDS, le LaMCoS et AMPERE. Un des objectifs majeur est alors de fédérer leurs travaux autour de la programmation de la matière et de l’optimisation de systèmes structroniques distribués. L’engagement et l’ouverture des chercheurs qui y participent devrait conduire à de réelles avancées dans la thématique nouvelle adressée.

Réseaux structroniques pour le SHM

L’obtention de systèmes de surveillance autonomes, en continus capables de détecter les singularités de fonctionnement, d’évaluer leur sévérité et de fournir une évaluation fiable de leur évolution est l’objectif in fine de tous les travaux actuellement entrepris dans le domaine du SHM (Structural Health Monitoring).

Le projet vise à réaliser des systèmes intelligents semi-distribués, intégrant des stratégies innovantes de communication capables de mesurer l’influence des physiques locales sur le comportement à plus grande échelle. Le projet fournira les outils pour intégrer cette nouvelle fonction en phase amont de conception et limiter le caractère invasif ou les difficultés d’intégration a posteriori.

Métacomposites pour la récupération d’énergie vibratoire

Le développement de structures intelligentes autonomes apparaît comme un challenge du plus haut intérêt.  Dans le cas des structures travaillant dans un environnement vibratoire sollicitant, il est intéressant de chercher à récupérer une partie de cette énergie mécanique en la convertissant en énergie électrique.

Nous déploierons deux approches originales visant à améliorer les taux de conversion par l’optimisation du couplage effectif électrodynamique. La première solution sera basée sur l’utilisation conjointe d’une métacomposite créant une piège à ondes vibratoire et d’un récupérateur d’énergie localisé au centre de la zone de concentration de l’énergie vibratoire (Figure 2). La seconde concerne l’utilisation de matériaux EAP distribués directement entre les cellules du métacomposite pour une récupération distribuée.

Interfaces distribuées structroniques pour le contrôle vibroacoustique

L’objectif de cette partie du projet est la réalisation de trous noirs ou pièges à ondes (Waves Traps) et de zones d’invisibilité (Cloaking) vibratoire sur des poutres (pièges à ondes) et des plaques pour des propagations multimodales et large bande dans la gamme audible. Le prototype envisagé constituera une brique importante pour le développement de ces nouvelles technologies structroniques adressées par S@L.

Figure 2 : Réseaux pour l’invisibilité vibratoire, la génération de pièges à ondes et le SHM