Récupération d'énergie à partir d'une source de vibrations stochastiques

 

Yves St-Amand

Université Laval

 

Domaine : fabrication et construction

Programme établissement de nouveaux chercheurs universitaires

Concours 2010-2011

La récupération d'énergie vibratoire a fait l'objet de nombreuses études dans la dernière décennie. La possibilité d'alimenter des dispositifs électroniques comme des capteurs à partir des vibrations ambiantes est en effet très attrayante permettant d'éliminer l'obligation de changer des piles ou l'obligation d'amener une alimentation par fil. Par contre, la grande majorité des travaux se limite à un contexte où les vibrations sont décrites de façon harmonique donc à fréquences fixes. En pratique, la réponse vibratoire des structures et des machines se limitent rarement à un contenu fréquentiel harmonique.

Ce projet vise donc à étudier, caractériser et développer des dispositifs de récupération d'énergie vibratoire pour des sources d'excitations stochastiques (aléatoires). L'approche comporte deux volets : (a) la conversion mécanique des excitations stochastiques en excitation impulsionnelle; et (b) l'addition de non-linéarités mécaniques pour modifier la réponse dynamique du récupérateur. Pour chacun des volets, des modèles semi-analytiques seront formulés afin de réaliser une étude paramétrique qui permettra de concevoir des récupérateurs optimaux. Des essais expérimentaux permettront ensuite de confirmer l'étude paramétrique. L'augmentation des performances d'un dispositif de récupération d'énergie par des modifications mécaniques a été peu étudiée dans la documentation scientifique et ce travail permettra de jeter les lignes directrices de conception pour ce genre de dispositifs.