Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

La plupart des conceptions mécaniques sont soumises à différents niveaux de vibrations provenant de sources variées. Ces vibrations sont généralement indésirables. Le concepteur doit trouver la façon ou le moyen adéquat afin d'atténuer ou de rendre quasi statique l'effet de ces vibrations. Nous nous intéressons au cours de cette étude au phénomène vibratoire qui est la résonance.

La résonance est un phénomène qui se présente sous divers aspects; elle se ]manifeste par une amplification de la réponse ou de l'amplitude des vibrations d'un système quelconque en fonction des fréquences d'excitations. Cette amplification dépend des fréquences caractéristiques de chaque système mécanique.

Dans l'industrie automobile moderne, l'utilisation de l'aluminium est de plus en plus élargie. Comme toutes les machines mécaniques, les automobiles n'échappent pas au phénomène vibratoire. C'est dans ce cadre que s'inscrit ce sujet de recherche qui porte sur l'étude du comportement dynamique et vibratoire des pièces complexes en aluminium, afin de qualifier leur fiabilité et leur résistance mécanique. Les considérations telles que le matériau, la charge, le comportement dynamique, le design, la facilité de fabrication et la durée de vie, sont devenues aujourd'hui significatives dans le processus de conception globale de ces composantes.

Dans cette étude, nous avons développé une méthodologie de conception en utilisant différentes approches dans la correction du phénomène de résonance. Ceci est basé essentiellement sur la résolution et l'analyse fréquentielle en utilisant différents codes de simulation numérique et une validation expérimentale. Ce modèle est basé également sur la méthode d'optimisation géométrique ESO (optimisation structurale évolutiormaire). En premier lieu, une pièce de forme trapézoïdale a été étudiée, et en dernier lieu le modèle développé dans cette recherche est utilisé pour l'étude d'une pièce complexe réelle en aluminium en F occurrence le bras de suspension supérieur d'une automobile. Dans le cas des pièces mécaniques complexes, où toutes ces modifications s'avèrent imparfaites, cela nous amène au recours à l'aspect des capteurs ou déclencheurs piézoélectriques : "Piezoelectric stack actuators".