Etude des chocs mécaniques en vue d'une application de conversion de l'énergie vibratoire en énergie électrique

Abstract

Ces dernières années, la recherche dans le domaine des microsystèmes montre un intérêt particulier pour le domaine de la récupération d'énergie. Cette étude s'inscrit dans le cadre d'un projet qui a pour objectif la conception d'un microconvertisseur d'énergie mécanique vibratoire en énergie électrique par l'intermédiaire de matériaux piézoélectriques massifs. Les chocs mécaniques sont utilisés pour exciter la haute fréquence de résonance de ce MEMS à partir d'une source d'énergie à plus basse fréquence. Cette communication se concentre sur l'influence des caractéristiques du choc sur la réponse dynamique du microconvertisseur. Les réponses primaires, secondaires et maximales du MEMS ainsi que les spectres de chacune des énergies cinétique et potentielle sont calculés à partir d'une modélisation par un système discret à un degré de liberté. Ces simulations révèlent une forte influence du ratio entre la durée du choc et la période caractéristique du microsystème sur l'énergie transférée. Finalement, l'influence du couplage piézoélectrique est également introduite dans le modèle étudié.