Amortissement vibratoire multimodal de plaques par couplage à leurs réseaux piézoélectriques analogues
Boris Lossouarn  1, *@  , Kenneth Cunefare  2@  , Mathieu Aucejo  1@  , Jean-François Deü  1@  
1 : Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés  (LMSSC)  -  Site web
Conservatoire National des Arts et Métiers (CNAM) : EA3196, Conservatoire National des Arts et Métiers [CNAM] : EA3196
292, rue Saint Martin 75141 PARIS Cedex 03 -  France
2 : George W. Woodruff School of Mechanical Engineering  (Georgia Institute of Technology)
813 Ferst Drive, Atlanta, GA 30332 -  États-Unis
* : Auteur correspondant

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 électrique 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 apparaître 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 surne 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.


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