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Ce nouveau matériau adaptatif, léger et résistant, se déforme sous l’action d’un changement d’environnement. Une structure active M3C peut constituer un actionneur en s’affranchissant des liaisons mécaniques. Des applications sont envisagées pour l’aéronautique, l’aérospatial et l’énergétique.
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3. Le M3C parmi les matériaux intelligents
Une méthode pour qualifier les performances d’un matériau actif a été introduite par H.P Monner .
Pour permettre une comparaison énergétique des différents matériaux actifs, on utilise le travail par cycle obtenu à partir des notions de déformation libre (déformation du matériau non chargé) et de contrainte de blocage (contrainte nécessaire au blocage de la déformation du matériau). Pour le M3C, la déformation libre est obtenue quand sa température atteint la température de transition vitreuse de la résine.
Les performances des plaques M3C présentées dans le paragraphe précédent (mince et sandwich) sont comparées à celles d’autres matériaux actifs (tableau 4) . Si l’on considère l’énergie d’actionnement, le temps de réponse, l’allongement maximal, il apparaît que le M3C est plus proche du matériau à mémoire de forme que du piézo-électrique.
En revanche, il possède le comportement linéaire du piézo-électrique mais sans en posséder le temps de réponse. Le travail massique par cycle est plus faible que celui des autres matériaux. Il faut cependant pondérer ce résultat par le fait que pour le M3C, cette valeur correspond au travail de toute la structure et non pas au simple travail de l’actionneur comme c’est le cas pour les deux autres matériaux. Notons aussi que les différentes propriétés sont obtenues pour une température inférieure à la température maximale d’utilisation (T g de la résine) de 57 oC pour la plaque mince et 70 oC pour la plaque sandwich. Enfin, ces différentes valeurs sont intimement liées à la constitution du M3C et à sa géométrie ; ainsi, pour d’autres plaques, notamment les plaques pour les essais de cyclage, nous avons obtenu des valeurs de travail par cycle de 20 J/kg.
L’intérêt de ce nouveau matériau est...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - MONNER (H.P.) - Smart Materials for Active Noise vibration reduction - . German Aerospace Center(DLR), Institute of Composite Structure and Adaptative Systems, Lilienthalplatz 7, D-38108 Brunwick, Germany, Novem – Noise and Vibration: Emerging methods, Saint-Raphael-France, 18-21 (avril 2005).
-
(2) - GIURGIUTIU (V.) - Actuator and Smart Structures - . Encyclopedia of Vibration. Academic Press (2001).
-
(3) - DROBEZ (H.), L’HOSTIS (G.), LAURENT (F.), DURAND (B.), MEYER (G.) - Controlled Behaviour of Composite Material (CBCM) with a conductive active layer - . JEC Composite Magazine, no 22, pages 66-69 (janvier-février 2006).
-
(4) - DROBEZ (H.) - Matériau Composite à Comportement Contrôlé - . Thèse de doctorat, université de Haute-Alsace (2006).
-
(5) - L’HOSTIS (G.), DROBEZ (H.), LAURENT (F.), DURAND (B.), MEYER (G.) - Thermal Ageing of an Active Composite Witeh an Internal Source of Heat - . 12th European Conference on Composite Materials ECCM12, Biarritz (29 août-1er sept. 2006).
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