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Méthode des blocs sensitifs pour la synthèse optimale de mécanismes flexibles à mesure piézoélectrique intégrée

Published online by Cambridge University Press:  05 August 2009

Roba El Khoury Moussa ,
Mathieu Grossard ,
Christine Rotinat-Libersa ,
Mehdi Boukallel ,
Nicolas Chaillet  and
Arnaud Hubert
Roba El Khoury Moussa
Affiliation:
CEA LIST, Laboratoire de Robotique et Mésorobotique, 18 route du Panorama, 92260 Fontenay-aux-Roses, France Institut Femto-ST, Département AS2M, UMR CNRS 6596, UFC, ENSMM, UTBM, 32 avenue de l'Observatoire, 25000 Besançon, France
Mathieu Grossard
Affiliation:
CEA LIST, Laboratoire de Robotique et Mésorobotique, 18 route du Panorama, 92260 Fontenay-aux-Roses, France
Christine Rotinat-Libersa
Affiliation:
CEA LIST, Laboratoire de Robotique et Mésorobotique, 18 route du Panorama, 92260 Fontenay-aux-Roses, France
Mehdi Boukallel
Affiliation:
CEA LIST, Laboratoire de Robotique et Mésorobotique, 18 route du Panorama, 92260 Fontenay-aux-Roses, France
Nicolas Chaillet
Affiliation:
Institut Femto-ST, Département AS2M, UMR CNRS 6596, UFC, ENSMM, UTBM, 32 avenue de l'Observatoire, 25000 Besançon, France
Arnaud Hubert
Affiliation:
Institut Femto-ST, Département AS2M, UMR CNRS 6596, UFC, ENSMM, UTBM, 32 avenue de l'Observatoire, 25000 Besançon, France
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Abstract

Cet article présente une méthode de synthèse optimale pour la conception préliminaire de mécanismes flexibles monolithiques piézoélectriques. La construction d'un tel mécanisme, selon cette méthode baptisée FlexIn, est basée sur l'agencement de blocs flexibles piézoélectriques élémentaires qui peuvent être structurels, actionneurs et/ou capteurs, sélectionnés respectivement dans trois bibliothèques. Cet article décrit plus particulièrement l'approche utilisée pour établir le modèle aux éléments finis multi-physiques des blocs capteurs piézoélectriques, de type treillis de poutre, en vue de son intégration dans le logiciel de synthèse optimale. Les résultats obtenus présentent un écart de quelques pourcents avec ceux issus d'un code aux éléments finis commercial. À titre d'exemple, le modèle capteur est appliqué à une micropince monolithique existante; le résultat de mesure est d'un ordre de grandeur satisfaisant. Ces résultats permettent de dresser les perspectives de la méthode de synthèse optimale proposée dans le cadre général de la conception de structures intelligentes pour la microrobotique.

Keywords

Topological optimizationflexible structurespiezoelectricitysensorselectric chargeOptimisation topologiquestructures flexiblespiézoélectricitécapteurscharge électrique
Type
Research Article
Information
Mechanics & Industry , Volume 10 , Issue 3-4: 19e Congrès français de mécanique (CFM 2009) , May 2009 , pp. 317 - 322
Copyright
© AFM, EDP Sciences, 2009

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