Thèse soutenue

Modélisation multi-physique et commande d'une pompe à membrane ondulante
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Auteur / Autrice : Mattias Scheffler
Direction : Nazih Mechbal
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Automatique
Date : Soutenance le 02/07/2021
Etablissement(s) : Paris, HESAM
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences des métiers de l'ingénieur (Paris)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Procédés et Ingeniérie en Mécanique et Matériaux (Paris) - Procédés et Ingeniérie en Mécanique et Matériaux (Paris)
établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure d'arts et métiers (1780-....)
Jury : Président / Présidente : Moustapha Hafez
Examinateurs / Examinatrices : Nazih Mechbal, Moustapha Hafez, Jean-Christophe Ponsart, Frédéric Kratz, Hervé GUILLARD, Marc Rébillat, Eric Monteiro
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Christophe Ponsart, Frédéric Kratz

Résumé

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Contexte : CorWave est une entreprise développant une pompe d’assistance cardiaque en s’appuyant sur une technologie novatrice de pompe à membrane ondulante. La pompe est constituée d’une membrane déformable, qui actionnée par un système bobine-aimant créé une onde permettant de propulser un fluide. Ce dispositif original ouvre la voie à de nombreux défis tant scientifiques que technologiques. Ainsi, à la suite d’une première étude de faisabilité montrant la possibilité d’utilisation de la technologie pour une application médicale, l’entreprise entre dans une phase de développement du produit en vue de sa première implantation sur des êtres humains. Objectifs : Création d’un modèle numérique multiphysique faisant le lien entre la simulation fluidique dans la tête de pompe, la simulation vibratoire de la membrane et la simulation électromécanique de l’actionneur à reluctance magnétique. Développement d’un métamodèle et d’une loi de commande de la pompe. Adaptation de la commande selon des critères de puissance, efficacité, durabilité et biocompatibilité. Organisation des travaux : Modélisation numérique du prototype, Développement d’un métamodèle et de la commande de la pompe, Création d’estimateurs permettant de rendre compte du fonctionnement de la pompe en limitant la présence de capteurs. Détection des dommages et adaptation de la commande.