Méthode d'apport d'énergie sélective et sans contact : applications aux micro-actionneurs bistables

par Syed Sajid Hussain Zaidi

Thèse de doctorat en Mécanique avancée

Sous la direction de Zohra Cherfi-Boulanger et de Frédéric Lamarque.

Soutenue en 2011

à Compiègne .


  • Résumé

    L'objectif de cette thèse est de développer une méthode d'apport d'énergie sélective et sans contact pour contrôler, indépendamment ou non, plusieurs micro-actionneurs bistables placés dans un espace défini. Pour atteindre cet objectif, l'utilisation de faisceaux laser et d'éléments actifs en AMF (Alliage à Mémoire de Forme) est proposée. Les faisceaux laser sont utilisés pour apporter l'énergie sur de longues distances et les éléments actifs en AMF sont utilisés pour actionner le système bistable (poutre flambée). Le contrôle sélectif de plusieurs micro-actionneurs est démontré par la réalisation de filtres optiques sélectifs en longueur d'onde directement déposés sur les éléments actifs en AMF associé à l'utilisation de faisceaux laser de différentes longueurs d'ondes. Par ailleurs, la stabilité de ce micro-actionneur bistable et la durée de basculement d'une position stable à l'autre sont étudiés. Enfin, pour optimiser les performances en fonctionnement statique et dynamique de ce type de micro-actionneur bistable, une analyse de robustesse est menée en utilisant un plan d'expériences factoriel. Pour toutes les configurations expérimentales possibles, le test de durée de vie du micro-actionneur est réalisé afin de déterminer la fatigue thermomécanique dans le micro-actionneur dans le cas d'un fonctionnement longue durée.

  • Titre traduit

    Contactless energy transfer and control strategy for a bistable micro-actuator


  • Résumé

    The objective of this thesis is to develop a contactless and selective energy transfer method for a bistable micro-actuator as well as to independently control multiple micro-actuators place in a defined workspace. To attain this objective, laser beams and Shape Memory Alloy (SMA) are used. The laser beams are used to transfer the energy over long distances and the SMA active elements are the intermediate active element to actuate the bistable micro-actuator (curved-beam). The control strategy is achieved by depositing wavelength dependent optical filters directly onto the SMA active element and using the laser beams of different wavelengths. After that, the stability and the switching time of the bistable micro-actuator are studied. Finally, another goal which is attained in this thesis is the optimization of the proposed contactless bistable micro-actuator on the basis of the static and the dynamic performances. For this purpose, the robustness analysis is performed using the factorial experimental design. For all the possible experimental configurations, the long-life test of the micro-actuator is carried out to determine the thermo-mechanical fatigue within the micro-actuator due to the continuous functioning.

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La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (206 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 166 réf.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2011 ZAI 1946
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