Aéroélasticité et dynamique des structures
Contrôle Actif des Vibrations
Principes
Le contrôle de vibrations est une discipline qui a pour objet de réduire ou de modifier le niveau vibratoire d'une structure mécanique. Contrairement aux moyens passifs couramment mis en oeuvre (amortisseurs, plots de suspensions pour les machines, garnissages acoustiques, mousses diverses...) le contrôle actif est basé sur l'utilisation de sources secondaires, de bruit ou de vibration, qui, par superposition avec les sources primaires, produisent un signal résiduel minimisé.
Ce principe a d'abord trouvé des applications pour les systèmes d'anti-bruit, principalement dans les guides d'ondes que forment les gaines de ventilation, où le champ acoustique est simple.
Pour réduire le niveau acoustique dans des enceintes de géométrie plus complexe ou en champ libre, on s'est intéressé à la réduction du bruit à sa source, c'est-à-dire à la modification du comportement vibratoire des structures (essentiellement planes) à l'origine de la perturbation sonore. Là encore, des solutions actives permettent de compléter les solutions passives, surtout dans le domaine des basses fréquences où ces dernières manquent d'efficacité. C'est le contrôle actif vibroacoustique.
Appliqué à une structure, ce principe consiste non plus à créer une onde d'anti-bruit, mais à disposer des capteurs de vibration sur la structure ou dans l'espace extérieur, et des actionneurs capables de créer des vibrations dans cette même structure, afin de réaliser l'objectif de minimisation. Capteurs et actionneurs sont couplés à un système électronique de commande, soit de type analogique, soit un calculateur numérique, qui calcule en temps réel le signal à appliquer aux actionneurs.
Parallèlement, on peut aussi chercher à réduire le niveau vibratoire d'une structure pour lui-même, sans finalité acoustique, dans un but de confort, de résistance des structures à la fatigue, ou encore pour protéger des équipements sensibles. C'est le domaine fondamental du contrôle actif des vibrations, appliqué aux microvibrations et à l'isolation active.
Le contrôle actif de structures est un domaine pluridisciplinaire, qui fait intervenir les disciplines fondamentales de la dynamique des structures, du couplage fluide-structure, de l'acoustique, de l'automatique, ainsi que l'étude des matériaux. En effet, on cherche de plus en plus à intégrer au sein du matériau les fonctions de capteur et d'actionneur, nécessaires à la mise en oeuvre des techniques de contrôle actif, ce qui a donné lieu à l'expression de structures intelligentes.
