Modélisation électromécanique adaptée aux shunts

Toutes nos études sont basées sur une modélisation électromécanique originale d'une structure élastique sur laquelle plusieurs éléments piézoélectriques sont collés. Elle permet, moyennant quelques hypothèses peut restrictives, de représenter l'état électrique d'un patch piézoélectrique par un couple de grandeurs globales :

• la tension électrique V aux bornes du patch et
• la charge électrique Q contenue dans les électrodes.

Le principal avantage est que ces grandeurs sont naturellement adaptées au couplage avec un circuit électrique. Ce modèle a été proposé à la fois sous forme analytique pour des poutre stratifiées et sous forme discrétisée par une technique éléments finis. Dans ce dernier cas, une des originalités de notre formulation, qui est un avantage en pratique, est qu'aucune restriction n'est nécessaire sur la partie élastique du modèle, si bien qu'elle peut se coupler naturellement à tout code de calcul existant. Nous avons de ce fait couplé Nastran à Matlab pour le calcul des facteurs de couplage modaux.

Schéma d'une structure élastique couplée à des patchs piézoélectriques, dont l'état électrique est décrit par la différence de potentiel V aux bornes de leurs électrodes et la quantité de charge Q contenue dans l'une d'elles

O. Thomas, J.-F. Deü Thèses J. Ducarne, A. Sénéchal