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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 19/3 - 2009  - pp.339-364  - doi:10.3166/rcma.19.339-364
TITRE
Couplage électromécanique effectif dans les structures piézoélectriques composites. Caractérisations expérimentale et numérique

RÉSUMÉ
Ce travail se focalise sur la caractérisation, par analyses vibratoires expérimentale et numérique par éléments finis (EF), du couplage électromécanique effectif d'une plaque composite en configuration libre et instrumentée par un patch piézocéramique. Une caractérisation expérimentale de la plaque composite nue (non instrumentée) est d'abord effectuée afin de valider le modèle EF qui sera utilisé par la suite pour le positionnement du patch sur la base d'un critère de maximum d'énergie de déformation pour les quatre premiers modes de vibration. Ensuite, le couplage effectif modal de la plaque instrumentée est caractérisé expérimentalement et numériquement. La corrélation essais-simulations obtenue est bonne pour les couplages forts mais moins bonne pour les couplages faibles, mettant en relief les problèmes de détermination du couplage par des analyses vibratoires expérimentales.


ABSTRACT
This paper focuses on the use of experimental and numerical finite element (FE) modal analyses for the characterization of the effective electromechanical coupling of a composite plate in free configuration and instrumented with a piezoceramic patch. An experimental characterization of the bare (without patch) composite plate is first conducted in order to validate the FE model that will be used later for the piezoceramic patch positioning on the basis of maximum modal strain energy criterion for the first four vibration modes. Then, the modal effective coupling of the instrumented plate is experimentally and numerically characterized. The obtained test-simulation correlation is good for high couplings but less good for low couplings, highlighting the problems of determining the coupling from experimental modal analyses.


AUTEUR(S)
Gaël CHEVALLIER, Ayech BENJEDDOU

MOTS-CLÉS
couplage électromécanique, piézoélectricité, analyse modale, composites.

KEYWORDS
electromechanical coupling, piezoelectricity, modal analysis, composites.

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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