thesis

Controle electrique de la raideur mecanique par effet joule et application a un micro-gyrometre vibrant

Defense date:

Jan. 1, 2001

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Institution:

Paris 11

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Notre travail porte sur la modelisation, la fabrication et la caracterisation de micro-dispositifs mecaniques dont la raideur mecanique est controlee par un courant electrique. Le principe est base sur l'exploitation de l'effet joule : l'echauffement correspondant s'accompagne normalement d'une dilatation thermique. Mais sur des structures doublement encastrees, il y a naissance de contraintes compressives, qui sont a l'origine de la modification de la raideur. L'etude a commence sur des structures en forme de ponts, simples a modeliser de facon analytique. Elle nous ont permis de valider un autre modele, base sur des simulations par elements finis (e. F. ), lequel peut etre applique a des structures plus complexes. Par ailleurs, ces ponts ont ete utilises comme structures de test, d'une part, pour mesurer le module d'young du materiau et d'autre part, pour effectuer des experiences de flambage par actionnement thermique. Le concept du controle electrothermique de la raideur a ensuite ete applique a des micro-gyrometres vibrants, dans le but d'accorder les frequences de resonance de deux modes orthogonaux et d'optimiser ainsi leur sensibilite. De tels gyrometres ont ete realises dans trois technologies ayant pour point commun l'usinage en surface. Elles different par la nature du materiau : silicium monocristallin, silicium polycristallin et cuivre.