Contribution à l’Etude d’un Actionneur à Matériaux Actifs

Abstract

Les matériaux actifs sont le siège d’une conversion d’énergie. Cette conversion d’énergie résulte des couplages entre les propriétés électromagnétiques et mécaniques au sein de ces matériaux. Les matériaux actifs sont à la base du fonctionnement d’applications nécessitant soit une conversion de type actionneur magnétique-mécanique (électrique-mécanique) soit une conversion de type capteur mécanique-magnétique (mécanique-électrique). Ces applications emploient généralement un seul élément actif. Cependant, la conception de nouvelles architectures à base de matériaux actifs peut tirer partie d’une association d’éléments actifs, notamment de matériaux à magnétostriction géante et piézoélectriques. L’association de ces matériaux actifs conduit à un effet couplé appelé “effet magnéto-électrique". La présence d’un champ magnétique engendre une déformation du matériau magnétostrictif, qui, transmise au matériau piézoélectrique, est à l’origine d’une polarisation électrique. Inversement, un champ électrique dans un matériau piézoélectrique peut induire une modification de l’aimantation dans le matériau magnétostrictif. Le présent travail consiste en une contribution à l’étude et la modélisation de ces phénomènes de couplage, dans le cadre de la méthode des éléments finis, puis nous les appliquâmes dans le domaine de diagnostique des machines électriques.