Brevet FR2761437A1 — publié le 19981002

PLOT COMPOSE PASSIF-ACTIF POUR SUPPORTER UN EQUIPEMENT VIBRANT La présente invention concerne un plot composé passif-actif destiné à être fixé par ses extrémités entre un équipement vibrant et une structure de base, ce plot étant destiné soit à amortir les vibrations dudit équipement, soit à limiter les efforts transmis par lui à ladite structure, s agissant principalement des vibrations et efforts se propageant dans la direction principale équipement-structure, et ce plot comportant, en tant que partie passive, une masse élastique ou visco-élastique éventuellement associée à un amortisseur hydraulique, et étant constitué à cet effet d'un empilage comportant d'une part au moins un élément piézo-électrique actif servant de générateur d'efforts s'exerçant dans la direction précitée, cet actionneur étant alimenté par une source de tension électrique contrôlée par un système bouclé, et d'autre part au moins un élément piézo-électrique passif servant de capteur des efforts résiduels s'exerçant dans ladite direction et fournissant une tension électrique de référence pour la commande dudit système bouclé. Cet empilage peut être réalisé selon différentes combinaisons équivalentes entre elles, la masse élastique ou viscoélastique M étant reliée à l'équipement vibrant E ou à la structure de base S, tandis que l'ensemble actionneurcapteur A-C est relié respectivement à ladite structure S ou à l'équipement vibrant E. Ces possibilités sont illustrées aux figures 1 et 2 du dessin ci-annexé. Grâce à de tels plots composés, la filtration est assurée aux basses fréquences par la partie passive du plot, cette filtration étant définie par une raideur dynamique et un amortissement tg 6 (6 étant l'angle de perte). Cette filtration de la partie passive est améliorée aux moyennes et hautes fréquences par la partie active dont le rôle, comme cela ressort de ce qui précède, est de compenser la rigidification dynamique de la masse élastique ou visco-élastique (élastomère ou caoutchouc) qui diminue les qualités de filtration de cette masse. On applique à cette partie active une commande engendrée par un contrôleur ou système bouclé qui utilise tout ou partie des informations disponibles sur des éléments piézo-électriques passifs également montés en série dans le plot. Par conséquent, un plot composé passif-actif du type général défini au début comporte d'une part au moins un élément piézo-électrique actif servant de générateur d'efforts s'exerçant dans la direction précitée, cet élément étant alimenté par une source de tension électrique contrôlée par un système bouclé, et d'autre part au moins un élément piézo-électrique passif servant de capteur des efforts s'exerçant dans ladite direction et fournissant une tension électrique de référence pour la commande dudit système bouclé. I1 convient toutefois de noter que toute contraction ou extension de l'actionneur en direction longitudinale se traduit inévitablement par une variation de ses dimensions en direction transversale. Lorsque, comme c'est le cas avec les techniques actuelles susdécrites, on colle le capteur directement sur l'actionneur, on obtient à ses bornes la somme de deux signaux : une composante (utile) liée à la force appliquée par l'actionneur dans ladite direction longitudinale, et une composante radiale liée à cette variation des dimensions transversales de cet actionneur. Cette dernière composante est néfaste, car elle empêche le capteur de fournir des signaux parfaitement représentatifs des seuls efforts longitudinaux qui lui sont appliqués, suite à quoi on ne peut obtenir l'effet amortisseur ou limiteur voulu, de tels plots s'avérant même presque totalement inefficaces. Le but de la présente invention est de résoudre ce problème, et à cet effet, un plot conforme à l'invention, du type général défini au début, est caractérisé en ce que ledit empilage comporte en outre un dispositif de découplage radial entre ledit actionneur et ledit capteur. Avantageusement, ledit dispositif de découplage radial comporte entre l'actionneur et le capteur, au moins une plaque élastique collée sur une des faces dudit capteur et présentant une grande raideur dans ladite direction principale et une faible raideur en direction radiale, la face du capteur opposée à celle sur laquelle est collée ladite plaque élastique étant solidaire d'une plaque rigide. Cette plaque rigide peut être constituée par exemple par la surface de la structure de base. Grâce à ces dispositions, les déformations radiales - c 'est-à-dire transversales par rapport à la direction principale des efforts - de l'actionneur ne seront pas transmises au capteur aux fréquences moyennes, puisqu'elles seront absorbées par le dispositif de découplage radial, à faible transmissibilité transversale. Seules seront transmises, à ces fréquences, les déformations utiles, s'exerçant dans la direction longitudinale, à savoir la direction principale des efforts. La modification de la réponse dynamique de ce plot, causée par l'introduction du dispositif de découplage radial, ne sera sensible que pour les hautes fréquences, lorsque la plaque élastique commencera à se raidir également en direction radiale. Avantageusement encore, ladite plaque élastique comporte au moins une paire de couches minces d'un matériau élastique, par exemple en caoutchouc, séparées par une feuille métallique de découplage capacitif. Cette feuille métallique pourra être reliée à la masse, par exemple par l'intermédiaire de la structure de base, ce qui évitera tout couplage capacitif entre l'actionneur et le capteur. La figure 3 du dessin ci-annexé montre schématiquement un exemple de plot composé passif-actif conforme à l'invention. Dans cette figure on a repris les mêmes références que précédemment pour désigner l'équipement vibrant E, la structure rigide de base S, l'actionneur A, le capteur C, lesquels sont constitués d'éléments piézoélectriques par exemple en céramique, et la masse viscoélastique M constituant le ressort du plot. Le dispositif de découplage est référencé globalement en D. Il est constitué d'une plaque élastique collée sur la face supérieure du capteur C et, du côté opposé, sur la face inférieure de l'actionneur. Cette plaque élastique a elle-meme une structure lamifiée : elle est constituée de deux couches minces de caoutchouc, 1 et 2, séparées l'une de l'autre par une feuille métallique 3 qui peut être reliée à la masse pour assurer le découplage capacitif entre l'actionneur A et le capteur C. REVENDICATIONS 1. Plot composé passif-actif destiné à être fixé par ses extrémités entre un équipement vibrant et une structure de base, ce plot étant destiné soit à amortir les vibrations dudit équipement, soit à limiter les efforts transmis par lui à ladite structure, s'agissant principalement des vibrations et efforts se propageant dans la direction principale équipement-structure, et ce plot comportant, en tant que partie passive, une masse élastique ou viscoélastique éventuellement associée à un amortisseur hydraulique, et étant constitué à cet effet d'un empilage comportant d'une part au moins un élément piézo-électrique actif servant de générateur d'efforts s'exerçant dans la direction précitée, cet actionneur étant alimenté par une source de tension électrique contrôlée par un système bouclé, et d'autre part au moins un élément piézo-électrique passif servant de capteur des efforts résiduels s'exerçant dans ladite direction et fournissant une tension électrique de référence pour la commande dudit système bouclé, caractérisé en ce que ledit empilage comporte en outre un dispositif de découplage radial (D) entre ledit actionneur (A) et ledit capteur (C). 2. Plot selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit dispositif de découplage radial comporte entre l'actionneur (A) et le capteur (C), au moins une plaque élastique (D) collée sur une des faces dudit capteur (C) et présentant une grande raideur dans ladite direction principale et une faible raideur en direction radiale, la face du capteur (C) opposée à celle sur laquelle est collée ladite plaque élastique (D) étant solidaire d'une plaque rigide (S). 3. Plot selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite plaque élastique (D) comporte au moins une paire de couches minces (1, 2) d'un matériau élastique, séparées par une feuille métallique (3) de découplage capacitif.