Lightweight gearbox using novel housing architecture and materials

Boîte de vitesses allégée basée sur une nouvelle architecture de carter et de nouveaux matériaux Cette thèse de doctorat est dédiée à l'allégement de carters de boîtes de vitesses (GBHs) en s'appuyant sur les développements récents dans divers domaines scientifiques, résultant de la recherche conjointe académique et industrielle. La thèse est structurée en cinq chapitres. Le premier chapitre presente une revue bibliographique approfondie, tandis que les quatre chapitres suivants sont consagrés aux différentes techniques pour améliorer les performances des carters de boîte de vitesses avec une prise en compte des contraintes de conception.Les chapitres 2 et 4 se concentrent sur la réduction de la masse des carters de boîte de vitesses en utilisant des techniques d'optimisation pour leur conception et en incorporant de nouveaux matériaux. Le chapitre 2 porte sur la conception des carters de boîtes de vitesses métalliques légers. Le chapitre 4 étudie l'utilisation des matériaux composites pour la fabrication des carters de boîtes de vitesses. Les stratégies proposées aboutissent à des configurations de carter de boîte de vitesse (GBH) plus légères, ce qui améliore l'efficacité opérationnelle du point de vue d'économie énergétique.La réduction de masse des carters a tendance à dégrader le confort acoustique et vibratoire (NVH). Par conséquent, les chapitres 3 et 5 introduisent de nouvelles solutions NVH passives avec métamatériaux à résonance locale (LRM) conçues pour améliorer des caractéristiques NVH des GBHs. Notamment, ces solutions LRM offrent une alternative avantageuse pour le contrôle du bruit. Elles nécessitent une conception relativement simple tout en supprimant l'utilisation de systèmes de contrôle. Un avantage essentiel de ces solutions LRM est leur capacité à atténuer efficacement le bruit et les vibrations dans la gamme des basses fréquences. De plus, les solutions LRM affichent une capacité à fournir une atténuation en large bande, contribuant à une réduction significative des niveaux globaux de bruit et de vibration. Les études expérimentales présentés aussi au chapitre 3 valident les avantages de l'application LRM dans le GBH.Les résultats généraux de cette étude représentent une avancée dans la mise en œuvre pratique des technologies LRM pour la réalisation de GBHs et de carters de moteur de véhicules électriques plus légères. En conclusion, cette recherche connecte l'innovation académique et les applications d'ingénierie, contribuant au développement de GBHs plus légères, efficaces et silencieux, améliorant ainsi le confort de l'utilisateur tout en promouvant des solutions de transport plus éco-responsables.