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FP6

MESEMA — Résultat en bref

Project ID: 502915
Financé au titre de: FP6-AEROSPACE
Pays: Italie

Des matériaux «intelligents» pour voler avec plus de confort et de sécurité

Les matériaux actifs, dits «intelligents», sont ceux qui se déforment au contact d'un champ électromagnétique. Bien que de nombreux matériaux répondent à un champ électromagnétique, les matériaux actifs se caractérisent par la magnitude et leur vitesse de réaction.
Des matériaux «intelligents» pour voler avec plus de confort et de sécurité
Il est possible de créer des structures dites intelligentes à partir de ces matériaux en intégrant des capteurs, actionneurs (dispositifs qui agissent sur une autre structure suite au signal détecté) et un système de contrôle qui maîtrise la réponse de l'actionneur au contact de l'impulsion. Ces structures intelligentes peuvent reproduire les réponses biologiques telles que la synchronisation avec les changements environnementaux ou la capacité d'autoréparation.

Les matériaux magnéto-élastiques ont récemment suscité l'intérêt pour leur aptitude à étouffer les vibrations et à absorber l'énergie. Le projet Mesema («Magnetoelastic energy systems for even more electric aircraft») financé par l'UE a été conçu pour développer des systèmes utilisant des matériaux magnéto-élastiques intégrés aux transmetteurs de vibration (qui convertissent l'énergie mécanique inhérente aux vibrations en une sortie de signal électrique) qui font marcher un système d'actionneur dédié dans les applications aéronautiques.

En premier lieu, les chercheurs ont étudié et produit des matériaux magnéto-élastiques et conçu des capteurs et modules de contrôle pour les intégrer dans des structures intelligentes. Puis ils ont développé une technologie de contrôle d'actionneur à l'aide de matériaux magnéto-élastiques qui réduisaient globalement le niveau de bruit en bande passante dans la cabine d'un avion à turboréacteur tout en réduisant considérablement les vibrations dans les composants du fuselage. Avec des matériaux similaires, ils ont élaboré un système d'absorption des vibrations réglable pour réduire le niveau des nuisances sonores dans les hélicoptères.

Ils ont également développé un actionneur en utilisant des matériaux intelligents qui permettaient d'améliorer considérablement l'efficacité énergétique des générateurs hydrauliques. En outre, ils ont étudié l'utilisation de métaux magnétostrictifs intelligents dans un prototype de générateur électrique de secours actionné par un flux d'air.

Enfin, ils ont développé une procédure innovante d'optimisation de position pour les actionneurs utilisés dans la surveillance de santé structurelle. Le système a fidèlement identifié et localisé les dégradations sur les composants métalliques et composites dans l'aéronautique.

En résumé, le projet Mesema a permis de créer une base de données utile des matériaux magnéto-élastiques facilitant l'exploitation et les applications futures de ces matériaux intelligents. L'équipe du projet a développé une technologie de capteur et d'actionneur et l'ont intégrée aux matériaux actifs en vue d'un usage dans le contrôle du bruit et des vibrations, de la surveillance de santé structurelle et de la production d'énergie électrique provenant de l'énergie vibrationnelle mécanique dans les applications aéronautiques. Finalement, des produits indépendants issus des multiples innovations et dispositifs résultant du processus de conception pourraient être commercialisés pour d'autres applications diverses et variées. Le projet a été une réussite et a soulevé un vif intérêt de la part des partenaires industriels; par ailleurs, la commercialisation prochaine des résultats aidera sans conteste l'économie européenne et contribuera au confort et à la sécurité des passagers des compagnies aériennes.

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