Amélioration de la conversion électroactive de matériaux piézoélectriques et pyroélectriques pour le contrôle vibratoire et la récupération d'énergie - Application au contrôle de santé structurale auto-alimenté - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2008

Electroactive conversion enhancement of piezoelectric and pyroelectric materials for vibration control and energy harvesting - Application to self-powered Structural Health Monitoring

Amélioration de la conversion électroactive de matériaux piézoélectriques et pyroélectriques pour le contrôle vibratoire et la récupération d'énergie - Application au contrôle de santé structurale auto-alimenté

Résumé

Recent advances in both microelectronics and energy harvesting allows nowadays the conception of truly self-powered “smart systems”.
The objectives of the work reported in the present document are threefold.
First it aims at developing new vibration damping techniques in order to limit stress levels in structures, while meeting the low-power constraint of embedded devices.
Then, new energy harvesting methods will be presented. Based on original non-linear treatments, these techniques will be shown to allow a great enhancement in terms of output power.
Finally, structural health monitoring schemes consuming a very few amount of energy will be exposed, allowing a continuous but low-cost monitoring of the evolution of the structural state.
These three points will be finally combined, demonstrating the feasibility of vibration control and structural health monitoring in a truly autonomous, self-powered fashion.
This last part has been carried out in the framework of the European project ADVICE.
Les récents progrès en microélectronique ainsi qu'en récupération d'énergie ambiante permettent désormais d'envisager la conception de “systèmes intelligents” auto-alimentés.
L'objectif des travaux présentés est triple. Tout d'abord il s'agit de développer des techniques de contrôle vibratoire limitant la fatigue des matériaux et répondant aux contraintes énergétiques des systèmes embarqués.
Ensuite de nouvelles méthodes améliorant la récupération d'énergie ambiante sont exposées. Reposant sur un traitement non linéaire, ces techniques permettent un gain important en termes de puissance de sortie.
Enfin, des techniques de contrôle de santé structurale nécessitant une énergie très faible sont présentées, permettant ainsi le suivi à moindre coût de l'évolution de la structure.
Ces trois points seront finalement combinés, démontrant ainsi la faisabilité de contrôle de santé structurale totalement auto-alimenté. Cette dernière partie a été effectuée dans le cadre du projet européen ADVICE.
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Format : Autre

Dates et versions

tel-00367302 , version 1 (10-03-2009)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00367302 , version 1

Citer

Mickaël Null Lallart. Amélioration de la conversion électroactive de matériaux piézoélectriques et pyroélectriques pour le contrôle vibratoire et la récupération d'énergie - Application au contrôle de santé structurale auto-alimenté. Sciences de l'ingénieur [physics]. INSA de Lyon, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00367302⟩
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