Performances of passive electric networks and piezoeletric transducers for beam vibration control
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This thesis is focused on beam vibration control using piezoelectric transducers and passive electric networks. The first part of this study deals with the modeling and the analysis of stepped piezoelectric beams. A refined one-dimensional model is derived and experimentally validated. The modal properties are determined with four numerical methods. A homogenized model of stepped periodic piezoelectric beams is derived by using two-scale convergence. The second part deals with the performance analysis of three passive circuits in damping structural vibrations: the piezoelectric shunting, the second order transmission line and the fourth order transmission line. The effects of uncertainties of the electric parameters on the system performances are analyzed. Theoretical predictions are validated through different experimental setups
Abstract FR:
Cette thèse est concentrée sur le contrôle de vibration des poutres par l'utilisation des transducteurs piézoélectriques et des circuits électriques passifs. La première partie de cette étude traite de la modélisation et de l'analyse des poutres piézoélectriques segmentées. Un modèle unidimensionnel raffiné est dérivé et est validé par une installation expérimentale. Les propriétés modales sont étudiées avec quatre méthodes numériques. Un modèle homogénéisé des poutres piézoélectriques segmentées périodiques est dérivé en employant une convergence à deux échelles. La deuxième partie traite de l'analyse des performances de trois circuits passifs pour atténuer les vibrations structurales: le shuntage piézoélectrique, la ligne de transmission du deuxième ordre et la ligne de transmission du quatrième ordre. Les effets des incertitudes des paramètres électriques sur les performances du système sont analysés. Les prévisions théoriques sont validées par différents installations expérimentales.