Contribution au développement des modèles analytiques compacts pour l'analyse vibratoire des systèmes mécatroniques.


Thèse de Ghazoi HAMZA (Ingénierie numérique)

Type :

Doctorat

Date de soutenance :

08/01/2016

Lieu de soutenance :

Supméca

Mots-clés :

Systèmes mécatroniques, pré-dimensionnement, méthodes analytiques, vibration, language Modelica

Co-directeur(s) de thèse :

Alain RIVIERE

Co-directeur(s) externe(s) :

LOUATI Jamel - Ecole Nationale d’Ingénieur de Sfax (ENIS)

Co-encadrant(s) :

Jean-Yves CHOLEY, Moncef HAMMADI

Co-encadrant(s) externe(s) :

HADDAR Mohamed

Ecole doctorale :

Université PARIS-SACLAY

Co-tutelle :

Université de SFAX


Jury :

Alain RIVIERE - co-directeur
Jean-Yves CHOLEY - encadrant
Moncef HAMMADI - encadrant
LOUATI Jamel - Ecole Nationale d’Ingénieur de Sfax (ENIS) - directeur
M. ICHCHOU Mohamed - Ecole Centrale de Lyon - rapporteur
M. CHOUCHANE Mnaouar - Ecole Nationale d’Ingénieur de Monastir (ENIM) - rapporteur
M. LOTTIN Jacques - Professeur des Universités - Polytech Annecy-Chambéry
M. HADDAR Mohamed - Professeur des Universités - Ecole Nationale d’Ingénieur de Sfax (ENIS)
Moncef HAMMADI

Résumé :

Cette thèse a pour objectif le développement d’une méthode de pré-dimensionnement des systèmes mécatroniques prenant en compte l’aspect vibratoire sans passer par des techniques de conception coûteuses en temps de calculs et de mise en œuvre, telles que la CAO 3D et la méthode des éléments finis.
Dans la phase amont de choix d’architecture du processus de conception des systèmes mécatroniques, des modèles analytiques simples sont nécessaires à l’architecte du système mécatronique afin de lui permettre de faire des choix d‘architecture prenant en compte les contraintes multi-physiques, notamment les vibrations. Dans ce but, une bibliothèque de modèles analytiques d’éléments mécaniques flexibles simples a été développée dans cette thèse en utilisant le langage de modélisation Modelica.
Pour démontrer les possibilités de cette approche, une étude des réponses vibratoires de certains systèmes mécatroniques a été réalisée. Cette approche de pré-dimensionnement a ainsi été appliquée dans un premier temps à un système mécatronique simple formé d’une plaque rectangulaire supportant des composants tels que des moteurs et des cartes électroniques, puis dans un second temps à une éolienne représentant un système mécatronique complet.
Les résultats obtenus lors des simulations ont été comparés avec ceux obtenus par la méthode des éléments finis ainsi qu’avec les résultats d’études présentes dans la littérature scientifique. Ces simulations nous ont permis de prouver que les modèles compacts développés fournissent à l’architecte du système mécatronique des résultats très précis avec un besoin en ressources informatiques faibles.