Modelisation et caracterisation des generateurs piezoelectriques de conversion mecanoelectrique par compression uniaxiale dynamique ou ausi-statique

par CHRISTIAN GARABEDIAN

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Paul Gonnard.

Soutenue en 1992

à Villeurbanne, INSA .

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  • Résumé

    La conversion d'energie mecanoelectrique dans un element piezoelectrique revet un caractere particulier qu'il convient d'analyser, selon que la contrainte est appliquee graduellement ou de maniere impulsionnelle. Apres un bref rappel de la conversion mecano-electrique, une methode de determination des parametres electriques est mise au point afin de caracteriser l'element piezoelectrique sous compression dynamique. L'incoherence entre les valeurs des coefficients bas niveau et ceux calcules a partir des mesures experimentales nous a incite a proposer un modele plus complexe dont le schema equivalent tient compte des pertes dielectriques et mecaniques dans le materiau et de l'environnement mecanique dans lequel se trouve le piezoelement. Ce modele a permis, a l'aide d'un logiciel de simulation ecrit pour son exploitation de caracteriser completement la ceramique sous haut niveau de sollicitation mecanique, en compression dynamique et de chiffrer les non-linearites. Dans une seconde partie, l'analyse de la compression lente est faite. La mise en evidence d'un champ residuel dans l'element piezoelectrique a permis de redefinir la valeur de l'energie electrique delivree dans un train d'etincelles sur un cycle de compression-detente et de determiner, pour une composition donnee, la distance inter-electrodes optimale. Enfin, apres comparaison des deux modes de conversion, nous avons essaye de cerner la formulation permettant l'obtention de l'energie electrique maximale


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  • Annexes : 80 REF

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
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