Le travail présenté dans ce mémoire est une contribution à la modélisation dynamique de structures amorties et à l’optimisation de traitements en élastomère pour la réduction de bruit.

La démarche de modélisation s’est appuyée sur l’étude expérimentale d’une plaque en aluminium suspendue par des fils et traitée par des patches en élastomère contraint. Une méthode d’analyse modale sans contact par vibrométrie laser, une excitation acoustique et la méthode de décrément logarithmique ont permis d’identifier l’amortissement structurel total. Une quantification précise et systématique des principales sources de dissipation a ensuite été effectuée ; la dissipation dans l’aluminium (thermoélastique, viscoélastique), dans l’élastomère et la dissipation par couplage fluide-structure (dissipation visqueuse et par rayonnement acoustique) ont ainsi été modélisées. Le calcul thermoélastique repose sur la prise en compte du couplage par perturbation et apporte quelques éclairages sur le modèle de référence de Zéner. La modélisation de l’élastomère s’appuie sur une expérience d’identification du module de rigidité complexe qui dépend de la fréquence.

Une plate-forme de résolution basée sur le calcul des modes de résonance par la méthode des éléments finis, un solveur complexe ainsi que des routines itératives et de perturbation a été développée et permet d’intégrer aisément chacun des modèles d’amortissement. L’algorithme final permet le calcul précis et rapide de la réponse temporelle ou fréquentielle instationnaire de systèmes à amortissement général linéaire.

Dans la dernière partie, des études d’optimisation paramétriques apportent une compréhension fine des traitements amortissants à base de polymère ; elles débouchent sur un savoir-faire académique en matière de réduction de bruit.