Étude d'un concept innovant d'actionneur électromécanique linéaire à effets magnétique et piézoélectrique en vue d'applications dans le domaine des commandes de vol

Abstract

La généralisation des actionneurs électromécaniques dans les systèmes embarqués (commandes de vol, freins électriques ...) requiert le développement de nouvelles technologies dotées de performances et de fonctionnalités étendues. Dans ce contexte, la présente thèse vise à élaborer une solution innovante d'actionneur électromécanique linéaire à densité d'effort élevée. Cette solution est caractérisée par la combinaison d'effets magnétiques et piézoélectriques, permettant d'obtenir l'entraînement par contact d'une charge mobile. À partir de considérations théoriques relatives à chacune des fonctions élémentaires mises en jeu dans l'actionneur (blocage et entraînement), une architecture simple est proposée. Celle-ci est modélisée et validée à l'aide d'une maquette spécifique. Les premières expérimentations mettent en évidence la nécessité d'un dispositif permettant d'amplifier les déformations élémentaires produites par l'effet piézoélectrique. Une structure d'amplification à pivots flexibles est alors étudiée. Un modèle analytique de son comportement élastique est élaboré en vue de son dimensionnement et de son intégration au sein de l'actionneur. L'association du concept proposé à une stratégie d'alimentation spécifique permet enfin de caractériser expérimentalement un démonstrateur d'actionneur linéaire direct magnéto-piézoélectrique travaillant en mode quasi-statique.