Développement de fluides électrorhéologiques et applications en contrôle semi-actif des vibrations

L’objectif de cette étude concerne le développement d’un fluide électrorhéogique (ER) ainsi que des applications en contrôle vibratoire. Ce travail est scindé en deux volets, l’un portant sur le développement et la caractérisation d’un fluide ER et l’autre portant sur une application de ce fluide ER pour amortir semi-activement les rotors en torsion. Un fluide ER est un fluide dont le comportement rhéologique varie sous l’action d’un champ électrique. Dans le premier volet, en analysant l’influence des différents paramètres caractérisés, nous avons développé un fluide ER à l’aide de la méthode des « plans d’expériences ». Ce nouveau fluide ER, nommé ETSERF, permet d’obtenir de bonnes performances rhéologiques. Le fluide ER qui possède un comportement rhéofluidifiant, particulièrement, quand le fluide ER travaille à basse vitesse et proche du seuil d’écoulement. Afin de bien décrire le phénomène ER, deux modèles empiriques ont été développés. Basée sur l’analyse ANOVA, une relation quantitative entre la contrainte de cisaillement et les variables indépendantes soit : la concentration des particules, la taille des particules, le champ électrique, le surfactant et la vitesse de cisaillement, a été développée. Ce modèle donne une bonne explication de la contribution de chaque variable indépendante sur la viscosité et le seuil d’écoulement. Pour décrire ce comportement notamment aux faibles vitesses d’écoulement, une nouvelle théorie appelée “Quasi-Bingham’’ a été développée et un autre modèle empirique a été proposé. Cette nouvelle théorie peut être utilisée pour modéliser tous les fluides ER rhéofluidifiants. La relation entre l’effet ER et la permittivité a également été étudiée en détail puisque l’effet ER est fortement influencé par les propriétés diélectriques du fluide ER. Dans le deuxième volet, nous avons conçu un nouvel absorbeur dynamique contrôlable semi activement dans lequel nous avons introduit notre fluide ER afin d’amortir les vibrations d’un rotor en torsion. Le but de cette partie de l’étude est d’évaluer les performances d’amortissement du fluide ER appliqué à un absorbeur dynamique contrôlable (« Smart ER Dynamic Absorber » : SERDA). L’absorbeur SERDA peut fournir, en mode de cisaillement, un amortissement aussi bien qu’une rigidité contrôlable à l’aide d’un champ électrique. Le modèle empirique de Quasi-Bingham a été amélioré afin qu’il puisse s’adapter aux conditions de fonctionnement vibratoire du fluide ER. Les résultats expérimentaux montrent que l’absorbeur SERDA est efficace pour réduire semi activement les vibrations en torsion d’un rotor.

Level thesis:degree_level

phd

Grantor dc:publisher

École de technologie supérieure

Year dc:date

2009

Author dc:creator

• Sun, Yulan

• Fluides électrorhéologiques. Rotors. application, contrÔle, dÉveloppement, er, semi-actif, orsion, vibration

Language dc:language

fr

Identifier

INSERT-YOUR-LIBRARY-ID-HERE82

OAI record oai:identifier

https://espace.etsmtl.ca/cgi/oai2?verb=GetRecord&metadataPrefix=oai_etdms&identifier=oai%3Aespace.etsmtl.ca%3A82