Exemple de calcul d’une poutre piézoélectrique avec la méthode des éléments finis

Abstract

Les matériaux piézoélectriques font l’objet d’un grand nombre de recher ches ces dernières années, que ce soit à des fins mécaniques, pour leurs éventuelles applications dans les domaines de mécanique, comme un outil de commande et de régulation, le cas du contrôle actif et d’analyse vibratoire, ou à des fins technologiques dans les domaines d’électronique comme par exemple les oscillateurs à quartz. Ils peuvent être utilisés aussi bien comme actionneurs que comme capteurs de vibrations. L’application de l’effet piézoélectrique dans le contrôle vibratoire des poutres en tenant compte de l’influence de différents paramètres fait l’objet de notre sujet. On se propose de résoudre l’équation du mouvement en appliquant la méthode de NEWMARK ou d’autres méthodes numériques en se basant sur une discrétisation par éléments finis. Un modèle numérique sera proposé afin de simuler et comparer les résultats d’un système formé par une poutre en matériau piézoélectrique. Le contenu du mémoire gravitera autour de :  La piézoélectricité.  Le contrôle actif.  Caractérisation des matériaux piézoélectriques.  Conditions aux limites mécaniques et électriques.  Modélisation des poutres piézoélectriques simples.  Méthodes numériques pour les matériaux piézoélectriques.  Application.