Utilisation d'un excitateur électrodynamique en mode capteur/actionneur et ses applications en vibro-acoustique

L’analyse des principaux modes vibratoires d’une structure mince, et notamment de ses caractéristiques de mobilité, permettent de prédire son comportement dynamique lorsqu’elle est soumise à une excitation mécanique ou acoustique, et de définir un contrôle vibroacoustique adapté pour réduire le bruit rayonné ou transmis. Que ce soit pour évaluer la mobilité ponctuelle d’une structure ou la contrôler par des moyens actifs, le défi est de disposer d’unités capteur/actionneur compactes et légères, où l’effort appliqué et la réponse vibratoire détectée sont parfaitement co-localisés et alignés. Cette communication a pour objectif de décrire un concept d’actionneur électrodynamique capable de fonctionner en mode capteur et actionneur simultanément. En représentant le transducteur électromécanique sous forme de circuit équivalent, il est démontré que les caractéristiques dynamiques de la structure peuvent être estimées avec précision à partir des variations de l'impédance électrique d'entrée de l'actionneur fixé sur celle-ci. Cette approche nécessite toutefois de connaitre avec une certaine précision les paramètres électromécaniques du transducteur. La preuve de concept est établie expérimentalement sur une plaque mince simplement supportée avec un excitateur inertiel disponible dans le commerce. Deux modes de réalisations sont présentés : 1) la mesure de mobilité ponctuelle d’une structure mécanique sans capteur de vibration ni cellule de force, et 2) le contrôle actif vibroacoustique sans capteur d’un panneau d’habillage aéronautique en matériaux composite par approche d’impédances mécaniques virtuelles.