Shakiba Dowlati MILESARAH : "Conception et réalisation de structures bi-périodiques pour la récupération d‘énergie vibratoire"

Résumé : L ’introduction de légères perturbations dans la périodicité d’oscillateurs périodiques faiblement couplés s’avère être une solution prometteuse pour améliorer la puissance récupérée ainsi leur bande passante. Ces légères perturbations dans la périodicité des récupérateurs d’énergie créent des modes de vibration localisés, permettant de réduire considérablement leur nombre de transducteurs et leur encombrement. Cette thèse de doctorat porte sur l’optimisation du design de structures périodiques et bi-périodiques pour la récupération d’énergie vibratoire. Tout d’abord, le design d’oscillateurs périodiques faiblement couplés pour les dispositifs de récupération d’énergie à transduction électromagnétique est optimisé. Un algorithme génétique est utilisé pour identifier les perturbations optimales à introduire ainsi que leur emplacement afin de maximiser la puissance récoltée, tout en minimisant le nombre de perturbations introduites. Ensuite, une structure bi-périodique est conçue et optimisée pour surmonter la limitation usuelle de ces récupérateurs périodiques, à savoir une bande passante étroite. Cette structure bi-périodique est constituée de deux sous-systèmes d’oscillateurs périodiques couplés, permettant d’exploiter le phénomène de localisation d’énergie et également d’élargir la bande passante. En récupérant l’énergie d’un tiers des sous-systèmes perturbés de manière optimale dans des structures périodiques et bipériodiques, il est possible de récupérer environ 70 % de la puissance totale du système. Cependant, la structure bi-périodique permet de cibler deux fréquences, au lieu d’une seule dans le cas de structures périodiques. Par la suite, l’optimisation du design de la structure
périodique est étudiée en incorporant une nonlinéarité de type géométrique. Les résultats montrent que ce type de non-linéarité accentue la localisation de l’énergie, améliorant ainsi la puissance récupérée ainsi que la bande passante. [...]

Composition du jury :

Najib KACEM, Assistant professor, Université Bourgogne Franche-Comté, Directeur de thèse

Noureddine BOUHADDI, Professeur des universités, Université Bourgogne Franche-Comté, CoDirecteur de thèse

Sebastien BOISSEAU, Ingénieur de recherche, CEA-Leti, Rapporteur

Alireza TURE SAVADKOOHI, Directeur de recherche, ENTPE, Rapporteur

Mohammed ICHCHOU, Professeur des universités, École Centrale de Lyon, Examinateur

Roger  SERRA, Professeure des universités, INSA Centre Val de Loire, Examinateur

Localisation : Institut FEMTO-ST 15B, avenue des Montboucons 25000 BESANCON - salle Amphithéâtre Jean-Jacques Gagnepain