Contribution au développement d'une méthode d'homogénéisation des composites à fibres actives : application à la torsion de pales d'hélicoptère

Contribution to the development of an homogenisation methode for active fiber composites : application to the helicopter blade torsion

• Auteur / Autrice : Ève Lenglet
• Direction : Jean-Claude Debus
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Lille 1

Mots clés

Mots clés contrôlés

Actionneurs

Ondes -- Propagation

Éléments finis, Méthode des

Torsion (mécanique)

Piézoélectricité

Composites à fibres

Résumé

Les composites à fibres piézoélectriques sont utilisés dans l'aéronautique pour leur légèreté et leur capacité d'activation. Mais leur coût de fabrication demeure élevé et la modélisation est une solution rentable pour les optimiser. Cependant, compte tenu de la taille très petite des composites en comparaison à la structure sur laquelle ils agissent telle que les pales d'hélicoptère, les techniques d'homogénéisation sont couramment utilisées pour modéliser ces composites. Une nouvelle technique purement numérique, à l'aide du code éléments finis ATILA, est développée afin de palier aux inconvénients des méthodes analytiques précédentes : la géométrie peut être complexe et plusieurs phases peuvent être présentes dans le composite La technique d'homogénéisation est basée sur la combinaison de deux méthodes (Volume Élémentaire Représentatif et Propagation des Ondes). Le tenseur entier est obtenu. La méthode est validée par la comparaison des résultats obtenus aux résultats issus d'autres méthodes d'homogénéisation. Des expériences sont ensuite menées sur un actionneur réel : les constantes homogénéisées sont comparées aux constantes fournies par le fabricant et celles déduites des expériences. Un bon accord est trouvé. C'est pourquoi, l'actionneur est enfin placé sur une plaque élastique et ses performances pour le contrôle de forme sont discutées.