Séminaire de Thomas Dupont

20/12/2019

Acoustique de matériaux structurés périodiques pour des applications basse fréquence

Les matériaux acoustiques passifs conventionnels (poreux et fibreux) sont communément utilisés pour améliorer l’absorption et l’isolation acoustiques des structures. Cependant, leurs efficacités se limitent souvent aux moyennes et hautes fréquences pour lesquelles les longueurs d’onde acoustique sont de l’ordre de grandeur (ou plus petites) que l’épaisseur du matériau. Ainsi pour obtenir avec ces matériaux une absorption en basses fréquences (BF), il est nécessaire d’avoir un important volume de matériau augmentant ainsi le poids, l’encombrement et le coût de la structure. Pour améliorer le comportement acoustique en BF tout en restant léger il est possible d’intégrer dans les matrices poreuses des matériaux structurés comprenant suivant l’épaisseur un réseau périodique de pores dead-end résonants (voir Figure 1). Il est proposé une approximation BF des paramètres macroscopiques effectifs de ces matériaux structurés. Il est montré qu’en plus des effets des bandes interdites en hautes fréquences, le réseau périodique de résonateur permet en BF d’augmenter la compressibilité effective du matériau. Cet effet nommé « fluid softening effect » permet de diminuer de façon significative les fréquences de résonance acoustique du matériau. Des concepts de matériaux structurés sont présentés, des modélisations acoustiques numériques et analytiques sont proposées et comparées à des mesures en tube acoustique. Des applications en absorption et en rayonnement acoustiques sont proposées.


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