Microsystèmes Magnéto-Mécaniques (MMMS) pour le contrôle actif d'écoulements aérauliques
- Microvalves -- Auto-oscillation
- Aérodynamique -- Thèses et écrits académiques
- Décollement des écoulements -- Contrôle -- Thèses et écrits académiques
- Couche limite -- Contrôle -- Thèses et écrits académiques
- Microfluidique -- Thèses et écrits académiques
- Électromagnétisme -- Thèses et écrits académiques
- Systèmes microélectromécaniques -- Thèses et écrits académiques
- Microactionneurs -- Thèses et écrits académiques
- Magnétoélasticité -- Thèses et écrits académiques
- Interaction fluide-structure -- Thèses et écrits académiques
- Langue : Français
- Discipline : Électronique
- Identifiant : 2006ECLI0022
- Type de thèse : Doctorat
- Date de soutenance : 01/01/2006
Résumé en langue originale
Situé à l'intersection des besoins de l'industrie aéronautique et des possibilités offertes par les microtechnologies, le travail présenté concerne le dimensionnement, la réalisation et la caractérisation de micro-actionneurs à membrane souple permettant la fabrication de micro-jets pulsés pour le contrôle actif de décollement d'une part, et de micro-actionneurs à actionnement magnétostrictif intégré d'autre part. Ainsi, un cahier des charges précis a d'abord été défini suite à l'analyse des phénomènes fluides liés au contrôle de décollement et à l'identification des besoins industriels dans ce domaine. Deux bancs de mesure ont ensuite été mis en place de manière à permettre la caractérisation complète des microjets pulsés, par ombroscopie ultra-rapide et anémométrie au fil chaud. Un prototype de microvalve au fonctionnement fondé sur le pincement d'un canal microfluidique à l'aide d'une membrane souple a été dimensionné puis fabriqué. Une étude théorique en statique et dynamique du système couplé fluide-structure a permis d'identifier trois types d'actionnement et leur plage fréquentielle caractéristique : actionnement éléctromagnétique (0-600 Hz), auto-oscillation assistée (400-1500Hz) et auto-oscillation (1kHz-2.5 KHz). Les prototypes fabriqués montrent une vitesse de sortie supérieure à 100 m/s dans chacune de ces plages fréquentielles. L'optimisation de la géométrie des microvalves a ensuite été réalisée, ainsi qu'un premier packaging permettant la mise en place de barrettes d'actionneurs en soufflerie. Enfin, un microsystème innovant dont l'actionnement est fondé sur la vibration d'une micro-poutre recouverte d'un film magnétostrictif a été dimensionné et réalisé.
- Directeur(s) de thèse : Pernod, Philippe - Preobrazhensky, Vladimir
AUTEUR
- Ducloux, Olivier