Comment pouvez-vous utiliser des matériaux et des appareils intelligents pour contrôler les vibrations?

1 Matériaux piézoélectriques

Les matériaux piézoélectriques sont des matériaux qui peuvent générer une tension électrique lorsqu’ils sont soumis à des contraintes mécaniques, ou vice versa. Ils peuvent être utilisés comme capteurs, actionneurs ou récupérateurs d’énergie dans les systèmes de contrôle des vibrations. Par exemple, les capteurs piézoélectriques peuvent mesurer la fréquence et l’amplitude des vibrations d’une structure et envoyer des signaux à un contrôleur qui active des actionneurs piézoélectriques pour appliquer des forces compensatoires. Les récupérateurs d’énergie piézoélectriques peuvent convertir l’énergie vibratoire en énergie électrique qui peut être utilisée pour alimenter les capteurs et les actionneurs, ou stockée pour une utilisation ultérieure.

3 Matériaux magnétostrictifs

Les matériaux magnétostrictifs sont des matériaux qui peuvent changer de forme ou de taille lorsqu’ils sont exposés à un champ magnétique, ou vice versa. Ils peuvent être utilisés comme capteurs, actionneurs ou récupérateurs d’énergie dans les systèmes de contrôle des vibrations. Par exemple, les capteurs magnétostrictifs peuvent mesurer la déformation vibratoire d’une structure et envoyer des signaux à un contrôleur qui active des actionneurs magnétostrictifs pour appliquer des forces compensatoires. Les récupérateurs d’énergie magnétostrictifs peuvent convertir la contrainte vibratoire en flux magnétique qui peut être utilisé pour alimenter les capteurs et les actionneurs, ou stocké pour une utilisation ultérieure.

4 Fluides électro-rhéologiques et magnéto-rhéologiques

Les fluides électrorhéologiques et magnéto-rhéologiques sont des fluides qui peuvent changer de viscosité lorsqu’ils sont soumis à un champ électrique ou magnétique, respectivement. Ils peuvent être utilisés comme amortisseurs ou isolateurs dans les systèmes de contrôle des vibrations. Par exemple, les amortisseurs électrorhéologiques et magnéto-rhéologiques peuvent faire varier leur coefficient d’amortissement en modifiant la viscosité du fluide en fonction du champ appliqué. Les isolateurs électro-rhéologiques et magnéto-rhéologiques peuvent isoler la structure des sources de vibrations externes en modifiant la rigidité du fluide en fonction du champ appliqué.

5 Composites intelligents

Les composites intelligents sont des composites qui combinent un ou plusieurs matériaux intelligents avec des matériaux conventionnels, tels que des métaux, des polymères ou des céramiques. Ils peuvent améliorer les performances et la fonctionnalité de la structure en intégrant des capacités de détection, d’actionnement, d’amortissement, d’isolation, de réglage ou de récupération d’énergie. Par exemple, les composites intelligents peuvent être fabriqués en incorporant des matériaux piézoélectriques, des alliages à mémoire de forme, magnétostrictifs ou électrorhéologiques et magnéto-rhéologiques dans la matrice ou les fibres du composite. Les composites intelligents peuvent être conçus pour obtenir un contrôle optimal des vibrations pour différentes applications et conditions.