Amortissement vibratoire multimodal de plaques par couplage à leurs réseaux piézoélectriques analogues

Abstract

Le principe du shunt piézoélectrique résonant est étendu au contrôle d'une structure multimodale par multiplication du nombre de patchs piézoélectriques. Ceux-ci sont interconnectés via un réseau élec-trique ayant un comportement modal approximant celui de la structure à contrôler. Pour une plaque mince, l'application de la méthode des différences finies aux équations continues de Kirchhoff-Love permet d'obtenir un ensemble d'équations discrètes qui définissent un modèle différences finies d'une cellule élémentaire de plaque. À partir de ce modèle mécanique discret, l'analogie électromécanique mène à un réseau électrique analogue constituées d'inductances et de transformateurs. Quand le réseau bidimensionnel est connecté à un ensemble de patchs piézoélectriques, le système complet fait appa-raître une coïncidence à la fois spatiale et fréquentielle entre les modes de résonance de plaque et ceux de l'analogue électrique. Le couplage piézoélectrique entre les deux sous-domaines génère un transfert énergétique sur une large plage de fréquences. On obtient donc un réseau multi-résonant qui permet le contrôle simultané de plusieurs modes mécaniques. Expérimentalement, on observe des réductions d'amplitude vibratoire de plus de 20 décibels sur les 5 premiers modes d'une plaque. Ceci démontre le potentiel de la stratégie de contrôle passif en matière d'amortissement multimodal.

Mathieu Aucejo

Associate Professor

My research interests include inverse problems, vibration control and vibro-acoustics.