Modélisation et conception de structures piézoélectriques auxétiques pour la récupération d’énergie vibratoire

Le SYMME ("Systèmes et Matériaux pour la Mécatronique") est un laboratoire situé à Annecy et impliqué dans le domaine de la mécatronique. Les activités de recherche en récupération d'énergie vibratoire se concentrent sur le développement de structures avancées incluant à la fois des aspects mécaniques et électroniques dans une approche multiphysique. Le laboratoire est équipé du matériel de qualité pour la conception et caractérisation de dispositifs piézoélectriques : des bancs d'essai vibratoires automatisés, un vibromètre 3D à balayage, une imprimante 3D métal, etc.

Contexte

Les structures auxétiques sont des structures conçues pour avoir un coefficient de Poisson négatif. Le projet se focalise sur l’exploitation de celles-ci pour de la récupération d’énergie vibratoire. Suite à de premiers résultats obtenus par le laboratoire, nous envisageons d’explorer une nouvelle solution : l’utilisation de boosters auxétiques qui viendraient se fixer sur des éléments piézoélectriques

Missions du stage

Une étude utilisant des simulations multiphysiques par éléments finis (COMSOL) doit être réalisée afin de connaître les possibilités de dimensionnement. Des prototypes seront à fabriquer et à tester à partir des résultats
de simulations.

Référence

G. Forges, et al., “Electromechanical Coupling Coefficient : New Approach to Study Auxetic Piezoelectric Harvesters”, IEEE PowerMEMS 2024

Vous avez une formation scientifique de niveau bac+5 en génie mécanique, mécatronique ou physique appliquée et vous souhaitez améliorer votre compréhension de phénomènes multi-physiques.

Vous avez des compétences sur des logiciels :

• de simulation par éléments finis (Ansys Workbench, Comsol ou équivalent),
• de calcul numérique (Matlab ou équivalent),
• et/ou de conception mécanique (Solidworks ou équivalent).

Vous avez des notions en mécanique, vibrations, modélisation multiphysique et instrumentation.

Vous possédez un bon niveau d’anglais (B2)