Piezoelectric Ceramics Nonlinear Behavior. Application to Langevin Transducer

Des changements importants de comportement sont observes sur des transducteurs de puissance utilisant des ceramiques de type PZT. Une meilleure caracterisation des materiaux piezoelectriques sous hauts niveaux s'avere alors necessaire. En effet, des phenomenes caracteristiques d'un comportement non lineaire tels que le decalage de la frequence de resonance avec hysteresis ou la generation d'harmoniques ont ete observes experimentalement. Ceci se traduit par des effets de saturation du niveau de deplacement de la face avant, une limitation des performances du systeme et un fonctionnement instable. Afin d'interpreter de tels comportements, une theorie non lineaire est proposee. Ce modele a ensuite ete applique a notre structure de transducteur. Une comparaison entre simulations et resultats experimentaux a permis de valider cette nouvelle approche. Les effets de saturation observes ont ete jusqu'a present toujours relies a la variation du coefficient d'amortissement, notre etude a permis de demontrer qu'une autre explication liee aux non linearites etait possible et permettait en meme temps d'expliquer d'autres phenomenes observes.