Morphisme électroactif hybride à échelle réelle - application à une voilure de type Airbus A320
Auteur / Autrice : | Gurvan Jodin |
Direction : | Jean-François Rouchon, Marianna Braza |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Génie Électrique |
Date : | Soutenance le 25/10/2017 |
Etablissement(s) : | Toulouse, INPT |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Génie électrique, électronique, télécommunications et santé : du système au nanosystème (Toulouse) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire Plasma et Conversion d'Energie (Toulouse ; 2007-....) |
Jury : | Président / Présidente : Lionel Petit |
Examinateurs / Examinatrices : Jean-François Rouchon, Marianna Braza, Lionel Petit, Michael Triantafyllou, Jean-Michel Saucray, Frank Thiele | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Lionel Petit, Julian C. R. Hunt |
Mots clés
Résumé
Le Morphisme Electroactif est un axe multidisciplinaire, associant l’aérodynamique, les matériaux innovants et la mécatronique. Ce concept consiste en l’amélioration des performances aérodynamiques par l’utilisation d’actionneurs déformant la surface portante d’un aéronef en temps réel. Soutenue par Airbus, la modélisation, conception et réalisation d’un démonstrateur petite échelle est une première étape. Basée sur un profil d’aile A320, il est équipé d’actionnements pour le morphisme électroactif hybride : de grandes déformations à faibles vitesses par des Alliages à Mémoire de Forme sont associés à l’intégration au bord de fuite d’actionneurs piézoélectriques permettant de hautes fréquences d’actionnement à amplitude moindre. Une seconde étape de la thèse est dédiés aux essais en soufflerie. La mesure de forces et la vélocimétrie d’images de particules permettent de comprendre la physique de l’écoulement et de la turbulence. L’étude de ce couplage fluide-structure-actionneurs présente les effets du morphisme par actionnement indépendant ; puis le couplage non linéaire de l’actionnement hybride. La troisième étape consiste au passage vers une échelle réaliste des actionneurs, par la conception d’un volet « électro-morphé ». Une approche de dimensionnement par optimisation est proposée. Basé sur des technologies nouvelles d’actionnement, un prototype d’un tel macroactionneur est alors conçu pour être testé.