Développement d'un outil de modélisation aéroélastique du vol battu de l'insecte appliqué à la conception d'un nano-drone résonant (Document en Anglais)
Accéder au(x) document(s) : Droits d'auteur : Ce document est protégé en vertu du Code de la Propriété Intellectuelle.
Modalités de diffusion de la thèse :
Modalités de diffusion de la thèse :
Auteur : Vanneste Thomas
Date de soutenance : 04-07-2013
Directeur(s) de thèse : Cattan Eric
- Grondel Sébastien
- Paquet Jean-Bernard
Président du jury : Thomas Olivier
Membres du jury : Cattan Eric
- Grondel Sébastien
- Paquet Jean-Bernard
- Chapin Vincent
- Chassaing Jean-Camille
- Dufour Régis
- Knowles Kevin
Rapporteurs : Dufour Régis
- Knowles Kevin
Laboratoire : Département Opto-Acousto-Electronique de l'IEMN - IEMN-DOAE
Ecole doctorale : Sciences pour l'ingénieur (SPI)
Vanneste, Thomas
Nom
Vanneste
Prénom
Thomas
Nationalité
Français
Date de soutenance : 04-07-2013
Directeur(s) de thèse : Cattan Eric
Cattan, Eric
Nom
Cattan
Prénom
Eric
Grondel, Sébastien
Nom
Grondel
Prénom
Sébastien
Paquet, Jean-Bernard
Nom
Paquet
Prénom
Jean-Bernard
Président du jury : Thomas Olivier
Thomas, Olivier
Nom
Thomas
Prénom
Olivier
Membres du jury : Cattan Eric
Cattan, Eric
Nom
Cattan
Prénom
Eric
Grondel, Sébastien
Nom
Grondel
Prénom
Sébastien
Paquet, Jean-Bernard
Nom
Paquet
Prénom
Jean-Bernard
Chapin, Vincent
Nom
Chapin
Prénom
Vincent
Chassaing, Jean-Camille
Nom
Chassaing
Prénom
Jean-Camille
Dufour, Régis
Nom
Dufour
Prénom
Régis
Knowles, Kevin
Nom
Knowles
Prénom
Kevin
Rapporteurs : Dufour Régis
Dufour, Régis
Nom
Dufour
Prénom
Régis
Knowles, Kevin
Nom
Knowles
Prénom
Kevin
Laboratoire : Département Opto-Acousto-Electronique de l'IEMN - IEMN-DOAE
Ecole doctorale : Sciences pour l'ingénieur (SPI)
Discipline : Mécanique
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés : Aile battantemodèle aéroélastiqueaile soupleOptimisationoutil de dimensionnement
Microdrones à ailes battantes -- Thèses et écrits académiquesInsectes -- Vol -- Thèses et écrits académiquesAéroélasticité -- Thèses et écrits académiques
Résumé : Développer, à partir de zéro, un drone imitant le vol battu de l'insecte est une tâche ambitieuse et ardue pour un designer en raison du manque de savoir-faire en la matière. Pour en accélérer le développement pendant les phases de design préliminaires, un outil modélisant les phénomènes aéroélastiques du vol de l'insecte est un véritable atout pour le designer et est le sujet de cette thèse. Le cœur de cet outil est un solveur éléments finis 'structure' couplé, en utilisant une approche par tranche, à un modèle aérodynamique quasi-statique du vol de l'insecte prenant en compte la flexibilité de l'aile, à la fois selon l'envergure et la corde, mais aussi ses grands déplacements. L'ensemble est conçu de manière à contenir le coût de calcul tout en étant assez modulaire pour s'adapter à un large panel d'applications. Afin de valider l'intégralité de cet outil, un processus en deux étapes a été entrepris avec d'abord une approche numérique et ensuite une validation expérimentale grâce à un banc de caractérisation dédié. Les résultats du modèle concordent de manière satisfaisante dans les deux cas, capturant l'amortissement dû aux forces aérodynamiques, et ouvrent ainsi la voie à son utilisation pour le design de drones à ailes battantes. Pour démontrer l'intérêt de cette approche lors des phases de design préliminaires, deux applications sur un nano-drone résonant sont réalisées: la définition d'une stratégie d'actionnement efficace et la recherche d'une géométrie d'aile potentiellement intéressante d'un point de vue aérodynamique, en couplant l'outil de modélisation à un algorithme génétique. Les résultats obtenus sont cohérents avec ceux trouvés dans la nature et sont en cours d'implémentation sur le drone.
Classification : Sciences de l'ingénieur
Mots-clés : Aile battantemodèle aéroélastiqueaile soupleOptimisationoutil de dimensionnement
Microdrones à ailes battantes -- Thèses et écrits académiquesInsectes -- Vol -- Thèses et écrits académiquesAéroélasticité -- Thèses et écrits académiques
Résumé : Développer, à partir de zéro, un drone imitant le vol battu de l'insecte est une tâche ambitieuse et ardue pour un designer en raison du manque de savoir-faire en la matière. Pour en accélérer le développement pendant les phases de design préliminaires, un outil modélisant les phénomènes aéroélastiques du vol de l'insecte est un véritable atout pour le designer et est le sujet de cette thèse. Le cœur de cet outil est un solveur éléments finis 'structure' couplé, en utilisant une approche par tranche, à un modèle aérodynamique quasi-statique du vol de l'insecte prenant en compte la flexibilité de l'aile, à la fois selon l'envergure et la corde, mais aussi ses grands déplacements. L'ensemble est conçu de manière à contenir le coût de calcul tout en étant assez modulaire pour s'adapter à un large panel d'applications. Afin de valider l'intégralité de cet outil, un processus en deux étapes a été entrepris avec d'abord une approche numérique et ensuite une validation expérimentale grâce à un banc de caractérisation dédié. Les résultats du modèle concordent de manière satisfaisante dans les deux cas, capturant l'amortissement dû aux forces aérodynamiques, et ouvrent ainsi la voie à son utilisation pour le design de drones à ailes battantes. Pour démontrer l'intérêt de cette approche lors des phases de design préliminaires, deux applications sur un nano-drone résonant sont réalisées: la définition d'une stratégie d'actionnement efficace et la recherche d'une géométrie d'aile potentiellement intéressante d'un point de vue aérodynamique, en couplant l'outil de modélisation à un algorithme génétique. Les résultats obtenus sont cohérents avec ceux trouvés dans la nature et sont en cours d'implémentation sur le drone.
Type de contenu : Texte
Format : PDF
Format : PDF
Identifiant : uvhc-ori-oai-wf-1-1017
Type de ressource : Thèse
Type de ressource : Thèse