Énergie vibratoire

Top PDF Énergie vibratoire:

Récupération d'énergie vibratoire à électrets

Récupération d'énergie vibratoire à électrets

Notre but dans cette thèse est de développer un système de récupération d’énergie vibratoire utilisant les électrets (diélectriques chargés électriquement). Ce document fait une synthèse du travail réalisé sur les systèmes de récupération d’énergie à électrets durant ces trois années de thèse. Nous introduisons dans un premier temps les enjeux et les objectifs de la récupération d’énergie ainsi que les objectifs et le plan d’étude que nous nous sommes fixés. Nous présentons au chapitre I un état de l’art général des systèmes de récupération d’énergie, puis, nous nous concentrerons sur les systèmes de récupération d’énergie vibratoire à électrets. Les résultats théoriques sur les structures à électrets sont exposés au chapitre II. Les chapitres III et IV sont consacrés aux résultats expérimentaux sur les électrets et sur les structures de récupération d’énergie associées. Le chapitre V est dédié aux techniques permettant d’exploiter l’énergie récupérée, ainsi qu’à une étude de faisabilité sur la mesure des vibrations ambiantes à l’aide de nos structures dans le but de développer un futur accéléromètre autoalimenté.
En savoir plus

202 En savoir plus

Étude de couches minces piézoélectriques flexibles pour la récupération d'énergie vibratoire

Étude de couches minces piézoélectriques flexibles pour la récupération d'énergie vibratoire

Chapitre 2. Couches minces piézoélectriques de PZT sur substrat métallique 50 2.1 Introduction Actuellement, les dispositifs de récupération d′énergie vibratoire utilisent les matériaux piézoélectriques afin d′assurer la conversion mécano-électrique de l′énergie. Pour les applications visant les vibrations basses fréquences (< 100 Hz), le matériau doit avoir un coefficient piézoélectrique le plus élevé possible tout en présentant une flexibilité importante. Les couches minces de céramiques piézoélectriques telles que le zircono-titanate de plomb (PZT) sont intéressantes en raison de leur coefficient piézoélectrique relativement élevé alors que les polymères piézoélectriques dont le plus connu est le polyfluorure de vinylidène (PVDF) sont naturellement souples. Un bon compromis entre ces deux familles est l′utilisation de couches minces piézoélectriques déposées sur un substrat flexible, comme par exemple le PZT sur une feuille d′aluminium de fine épaisseur (10 à 30 µm) développé au sein du laboratoire. Le PZT est le matériau sous forme massive le plus utilisé industriellement pour la conversion d′énergie piézoélectrique en raison de ses propriétés diélectriques et piézoélectriques ainsi que de sa stabilité à température élevée. De plus, en ajustant le rapport des éléments Zr/Ti et par dopage, il est possible de moduler ses propriétés selon l′application ciblée [64], [55]. Plus spécifiquement, l′utilisation d′une fine feuille en aluminium comme substrat permet d′obtenir la flexibilité souhaitée pour les applications basses fréquences.
En savoir plus

191 En savoir plus

Récupérateur d'énergie vibratoire utilisant une raideur non-linéaire

Récupérateur d'énergie vibratoire utilisant une raideur non-linéaire

RÉSUMÉ – Dans le cadre de la récupération d’énergie vibratoire, nous avons étudié l’apport d’une non-linéarité mécanique dans un système de récupération. Nous nous sommes intéressés à un générateur électromagnétique composé d’un ressort magnétique non-linéaire par nature couplé à un générateur monophasé linéaire. L’étude qui a été faite nous a permis de pointer les avantages et les inconvénients de ce type de structures ainsi que de mettre en évidence les paramètres importants pour le calcul du dispositif.

5 En savoir plus

Modélisation et conception de microrésonateurs piézoélectriques pour la récupération d'énergie vibratoire

Modélisation et conception de microrésonateurs piézoélectriques pour la récupération d'énergie vibratoire

Le terme â p est donc indicatif de la portion de la contrainte induite par l'effet piézoélectrique. Pour des matériaux à fort couplage, ce terme peut être important par rapport à la [r]

176 En savoir plus

Récupération d'énergie et magnétostriction : contexte vibratoire

Récupération d'énergie et magnétostriction : contexte vibratoire

solution envisageable à court terme, des groupes de recherche se sont alors mis à étu- dier la conception de générateurs miniatures. De nombreuses sources potentielles ont été étudiées en vue d'alimenter ces générateurs, parmi ces sources se détache l'éner- gie vibratoire [25]. Quatre procédés sont actuellement étudiés afin de convertir cette énergie vibratoire en énergie électrique : l'électromagnétisme, la piézoélectricité, l'élec- trostatisme et la magnétostriction. Ces différentes technologies ne sont cependant pas au même niveau de maturité. En effet, des générateurs piézoélectriques et électroma- gnétiques sont déjà commercialisés alors que très peu d'études sont effectuées sur la récupération d'énergie vibratoire par magnétostriction. Ainsi, malgré le fait que les ma- tériaux magnétostrictifs présentent un fort couplage et que les puissances générées sont élevées (voir tableau 1.4), nous ne sommes pas en mesure de savoir si la technologie magnétostrictive est intéressante du point de vue de la récupération d'énergie vibra- toire. Les présents travaux de recherche visent à combler ce manque et ainsi statuer sur l'utilisation de la magnétostriction dans un contexte de récupération de l'énergie issue des vibrations.
En savoir plus

149 En savoir plus

Étude du comportement vibratoire du système main-bras en cyclisme

Étude du comportement vibratoire du système main-bras en cyclisme

CHAPITRE 3. ÉTUDE EXPÉRIMENTALE 45 3.1.2.2 Résultats En comparant les deux séries de mesures, nous pouvons remarquer aisé- ment que l’amplitude est fortement réduite lors de l’utilisation du vélo. Ce qui semble logique car les pneus doivent absorber les vibrations. Les figures indiquent aussi la présence d’une résonance de poignet aux environ de 35 Hz. La figure 3.4a montre que l’énergie vibratoire est amplifiée au niveau du poi- gnet pour l’ensemble des fréquences étudiées, au niveau du coude uniquement pour des fréquences inférieures à 35 Hz, par contre l’énergie est fortement at- ténuée au niveau de la clavicule. La figue 3.4b montre que l’énergie vibratoire s’atténue très vite à partie de 35 Hz ; Le vélo joue le rôle de filtre passe bas. On note une résonance de la potence proche de 35 Hz et 55 Hz. Par ailleurs, une résonance du cycle correspond à la résonance du poignet, ceci peut causer des troubles chez le cycliste.
En savoir plus

70 En savoir plus

Étude vibratoire et dynamique d'un châssis d'autocar en aluminium

Étude vibratoire et dynamique d'un châssis d'autocar en aluminium

Les analyses des contraintes et des réponses dynamiques et vibratoires des châssis sont très importantes. Elles apportent une meilleure évaluation de la résistance aux différents types d[r]

141 En savoir plus

5-Noyaux masse et énergie

5-Noyaux masse et énergie

 Ces noyaux légers sont cette fois-ci composés de neutrons et de protons, ainsi, il leur faut une très grande énergie pour vaincre les forces de répulsion : On porte alors le milieu à très haute température (10 8 K). En conséquence, la réaction de fusion est appelée réaction thermonucléaire.

8 En savoir plus

Approche multiéchelle pour le comportement vibratoire des structures avec un défaut de rigidité

Approche multiéchelle pour le comportement vibratoire des structures avec un défaut de rigidité

As an introduction, the next section addresses the one degree of freedom case while the following one considers many degrees of freedom; for free vibrations we find solutions close to a [r]

111 En savoir plus

CONTRIBUTION Á LA CONCEPTION D'UN MICRCONVERTISSEUR D'ÉNERGIE MÉCANIQUE VIBRATOIRE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

CONTRIBUTION Á LA CONCEPTION D'UN MICRCONVERTISSEUR D'ÉNERGIE MÉCANIQUE VIBRATOIRE EN ÉNERGIE ÉLECTRIQUE

5. Synthèse et conclusion Tout au long de ce chapitre, la problématique de récupération d’énergie par des matériaux piézoélectriques a été présentée et discutée. Cette application a vu le jour depuis quelques années, lorsque plusieurs groupes de recherche se sont intéressés à cette discipline. Cependant, jusqu'à maintenant, seule une faible portion d’énergie mécanique récupérée peut être convertie en énergie électrique destinée à l’alimentation d’appareils portables de faible consommation. Les systèmes de conversion d’énergie les plus répondus sont ceux de types électromagnétiques et piézoélectriques. Les systèmes électromagnétiques sont les plus anciens, ce qui justifie leur maturité vis-à-vis des systèmes piézoélectriques. Cependant, ces derniers sont en pleine expansion depuis ces dernières années et suscitent un intérêt marqué dans la communauté scientifique. Même si les systèmes piézoélectriques délivrent peu d’énergie (quelques milliwatts), les matériaux piézoélectriques offrent l’avantage d’être compacts et donc facilement intégrables dans n’importe quel générateur. La spécificité de ces matériaux piézoélectriques réside dans leur rigidité. Cette caractéristique leur confère une bonne résistance aux efforts élevés. Ceci se traduit par de faibles amplitudes de déformation, excepté si le transducteur fonctionne à la résonance. Nous cherchons donc à exploiter des points de fonctionnement proches des résonances structurelles et des moyens d’excitation favorables en ce sens.
En savoir plus

202 En savoir plus

L ' Europe de l' énergie : de la concurrence à la solidarité ?

L ' Europe de l' énergie : de la concurrence à la solidarité ?

Les  Etats  membres  se  ressaisirent  dès  lors  pleinement  de  leurs  politiques  énergétiques  nationales,  qui  demeuraient  de  leur  compétence  exclusive  et  optèrent  pour  des  stratégies  autonomes que cela soit en termes de mix énergétique ou d’accords d’approvisionnements  internationaux. Cette évolution, favorisée par la structuration des opérateurs sur la base de  firmes  nationales  ou  régionales  jouissant  de  droits  exclusifs  et  souvent  de  propriété  publique,  renforça  encore  la  fragmentation  du  paysage  énergétique  européen.  L’énergie  constitue  donc  un  des  rares  domaines  dans  lesquels  le  phénomène  de  convergence  européenne s’est inversé dans la seconde moitié du vingtième siècle (Andoura et al., 2010).  Pour  autant,  cet  « energy  gap »  n’a  nullement  signifié  le  retrait  de  l’influence  européenne  sur  la  politique  énergétique  des  Etats  membres,  notamment  à  partir  des  années  quatre‐ vingt‐dix. Par ses compétences exclusives ou partagées, l’Union a pesé de façon croissante  sur  la  dynamique  des  secteurs  énergétiques  nationaux,  que  cela  soit  par  les  politiques  de  concurrence  ou  par  les  politiques  environnementales  (Tagliapietra,  2014).  Cependant,  le  primat de l’objectif de construction du marché intérieur, que cela soit par les directives ou  par  l’application  des  articles  du  Traité  relatifs  à  la  concurrence,  conduisit  à  la  prescription  d’un  modèle  économique  de  nature  normative,  celui  des  energy  only  markets.  Ce  modèle  normatif  repose  sur  un  idéal  de  dé‐intégration  tant  verticale  qu’horizontale  des  anciens  opérateurs  historiques  et  sur  la  garantie  d’un  accès  des  concurrents  aux  infrastructures  essentielles pour exercer leur activité sur les marchés nouvellement libéralisés, accès devant  se  faire  dans  des  conditions  tarifaires  orientés  vers  les  coûts,  raisonnables  et  non  discriminatoires 3 .  Les  contrats  de  long  terme  (dans  toute  leur  diversité,  qu’il  s’agisse  de  contrats  de  réservation  de  capacités  de  stockage  et  de  transport,  de  contrat  liant  producteurs  et  distributeurs  ou  clients  ou  encore  les  contrats  d’approvisionnement  des  producteurs  en  énergie  primaire)  firent  l’objet  d’une  grande  méfiance  de  la  Commission  dans la mesure où leurs effets pouvaient potentiellement conduire à verrouiller l’accès des  concurrents  au  marché.  En  effet,  en  termes  économiques,  les  contrats  de  long  terme  constituent des substituts fonctionnels à l’intégration verticale 4 . 
En savoir plus

33 En savoir plus

2011 — Simulation numérique du comportement vibratoire d'engrenages endommagés

2011 — Simulation numérique du comportement vibratoire d'engrenages endommagés

En maintenance des machines, la surveillance des vibrations d’engrenages est essentielle, mais en faire le diagnostic n’est pas toujours évident. Il faut parfois employer des techniques de traitement du signal sophistiquées telle l’analyse temps-fréquence, le Cepstre ou l’analyse d’enveloppe. Cependant, pour faire un bon diagnostic, il reste nécessaire de comprendre et de prédire comment se manifeste la vibration d’engrenages sous l’effet de défauts d’engrènements. Pour cela, il existe des modèles linéaires et non linéaires qui permettent de simuler la réponse dynamique des engrenages. Cependant, la présence de défauts ou d’endommagement sur une dent modifie le comportement vibratoire. C’est pourquoi l’objectif de cette étude est de développer un modèle numérique permettant de simuler l’effet des défauts de denture sur la signature vibratoire d’un engrenage.
En savoir plus

125 En savoir plus

Modélisation vibratoire par composantes basée sur une technique expérimentale de mobilité

Modélisation vibratoire par composantes basée sur une technique expérimentale de mobilité

les memes que celles donnees a 1'ANNEXE B. Rappelons simplement que c'est une boTte rectangulaire de dimension 300x250x100 mm et que sa masse est de 6.0 kg. Pour les plots, la modelisati[r]

143 En savoir plus

Modélisation du comportement vibratoire d'une plaque en moyennes fréquences

Modélisation du comportement vibratoire d'une plaque en moyennes fréquences

L'analyse par valeur moyenne (MVA) developpee par Skudrzyk (1980) est fondee, elle aussi, sur 1'analyse modale en utilisant les notions de masses modales et de densites modales. Les seul[r]

104 En savoir plus

Évolution et organisation spatiale de la dynamique vibratoire des arbres au cours de leur développement

Évolution et organisation spatiale de la dynamique vibratoire des arbres au cours de leur développement

Scaling laws can be defi ned — As hypothesized, and despite the aforementioned complexity of the 3D architecture and modal structure of real trees, scaling laws based on the ass[r]

177 En savoir plus

La taxation énergie-climat en Suède

La taxation énergie-climat en Suède

2 La taxation énergie-climat en Suède 1. Introduction La Suède a introduit une taxe carbone en 1991, tout comme la Finlande en 1990 et le Danemark en 1993, suite à l’échec de coordination sur une taxe énergie au niveau européen. Le régime suédois de taxation énergie-climat est assez complexe ; il existe plusieurs taxes et les taux dépendent du secteur d’utilisation et de l’usage du combustible. La taxe carbone doit être considérée dans son ensemble, avec la taxe énergie et les autres taxes sur la pollution atmosphérique. En effet, la Suède n’a que deux vraies taxes environnementales (c’est à dire, des taxes avec une assiette directement environnementale et un lien direct avec un effet environnemental) - la taxe carbone et la taxe sur les émissions de dioxyde de soufre – et une charge environnementale – la charge sur les émissions de dioxyde d’azotes ; définie comme une charge précisément parce que ses recettes sont affectées et reversés aux industries assujetties. Les taux prélevés sur les émissions d’oxydes de soufre et sur les émissions d’oxydes d’azote sont les suivants : 2777 EUR/ton S et 4630 EUR/tonne NO2 depuis le 1 er janvier 2008. 1 Ces taxes ont eu un effet environnemental avéré : la taxe sur les émissions de dioxyde de soufre a réduit les émissions de 30% en 1995 par rapport à l’année 1989. De même, la taxe sur les émissions d’oxydes d’azote a amené une réduction de 60% des émissions en 1995 par rapport à l’année 1990 (SEPA, 1997).
En savoir plus

9 En savoir plus

Investigation dans l’analyse vibratoire des structures en membrane par la méthode des éléments finis

Investigation dans l’analyse vibratoire des structures en membrane par la méthode des éléments finis

En effet l’utilisation des éléments finis a champs de déplacement pour l’analyse statique, non linéaires et vibratoire connait une certaine extension fantastique qui va de pair avec l’évolution de l’industrie . Dans le contexte d’avoir de bons résultats dans l’analyse structurale, l’ingénieur à besoin de plus en plus aux outils numériques de simulation par éléments finis à la place de outils de prototypage ou expérimentale qui sont très couteux. Dans ce travail une investigation dans le comportement dynamique des éléments à champs de déplacement Q4 (élément rectangulaire à Quatre nœuds), Q8 (élément rectangulaire à huit nœuds), EP (Élément Poutre) et l’élément à champs de déplacement T6 (élément Triangulaire à 6 nœuds) dans l’analyse vibratoire libre et forcée est décrite.
En savoir plus

4 En savoir plus

Modèles d’identification de tissu basés sur des images acquises avec un tomodensitomètre à double énergie pour des photons à faible énergie en curiethérapie

Modèles d’identification de tissu basés sur des images acquises avec un tomodensitomètre à double énergie pour des photons à faible énergie en curiethérapie

anode, aussi située dans le tube, par une tension appliquée entre la cathode et l’anode. La tension cliniquement utilisée lors d’acquisition d’images SECT est typiquement de 120 kVp. Les électrons accélérés entre en collision avec le matériel de l’anode, générale- ment du tungstène, produisant des photons émis isotropiquement au faisceau d’électron par phénomène Bremsstrahlung. Le spectre d’énergie des photons émis dépend du ma- tériel de l’anode et de la tension appliquée alors que l’intensité dépend du courant utilisé pour chauffer le filament ainsi que du temps d’exposition. Le tube à rayons X effectue des rotations autour de l’objet et les photons sont captés par des détecteurs qui suivent la rotation. L’atténuation dépend du spectre d’énergie du faisceau de rayons X et de la composition et longueur du matériel traversé. L’atténuation à basse énergie est dominée par l’effet photoélectrique alors que la diffusion Compton dominent à des énergies modérées [4].
En savoir plus

98 En savoir plus

Etude de l’effet dynamique d’un palier lisse par analyse vibratoire

Etude de l’effet dynamique d’un palier lisse par analyse vibratoire

CONCLUSION GENERALE L’étude de l’effet dynamique d’un palier lisse par analyse vibratoire nécessite une bonne connaissance du rôle de ce type de palier. Il existe deux types d’approches : linéaire et non linéaire. En effet, lorsque ces paliers sont soumis à de fortes charges dynamiques ou lorsqu’ils fonctionnent hors de leurs zones de stabilité, l’approche linéaire s’avère très insuffisante. Une approche non linéaire doit alors être envisagée. Cette approche, basée sur la résolution des équations de mouvement du rotor couplées aux équations de la lubrification hydrodynamique écrites pour un palier lisse, permet d’effectuer une étude numérique pas à pas de l’évolution des différents paramètres au cours du temps tels que l’épaisseur minimale du film, le pic de pression, les déplacements du centre de l’arbre dans le palier,… etc.
En savoir plus

144 En savoir plus

Modélisation de l'endurance en fatigue sous chargement complexe, statique et vibratoire

Modélisation de l'endurance en fatigue sous chargement complexe, statique et vibratoire

Synthèse Dans ce chapitre une nouvelle géométrie d’éprouvette a été proposée. Son intérêt est triple. Tout d’abord elle permet d’imposer un taux de décroissance du facteur d’intensité des contraintes avec l’avancée de fissure pour une amplitude de chargement appliquée constante compatible avec ce qui est préconisé dans la norme. Elle évite, par conséquent, tous les problèmes liés à l’asservissement en facteur d’intensité des contraintes nécessaire à la réalisation d’essais sur des éprouvettes standards. Ensuite, elle est peu sensible aux variations de conditions aux limites. Enfin, la mesure du seuil de non-propagation de fissure longue est robuste dans la mesure où une erreur de mesure sur la longueur de fissure de plus ou moins 500 microns à la fin de l’essai entraîne une faible erreur dans la détermination de cette quantité. Le montage proposé pour la réalisation d’essais à hautes fréquences réalise de manière simple deux fonctions. La première consiste à imposer un effort statique à l’aide d’un montage de préchargement afin de solliciter l’éprouvette à un rapport de charge donné positif. La deuxième utilise le principe de l’amplification modale pour atteindre des niveaux de chargement vibratoire suffisants. L’excitation est réalisée à l’aide d’un pot vibrant et le montage est dimensionné en régime vibratoire et en flambement afin que les essais se déroulent correctement.
En savoir plus

295 En savoir plus

Show all 318 documents...