LMA - Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique

P.-O. Mattei - Le pompage énergétique en vibroacoustique

Salle J. Perès, Bât. C

Le 12 mai 2015 de 11h00 à 12h00

Pierre-Olivier Mattei, Chargé de Recherche

LMA

La réduction des bruits et des vibrations reste un thème de recherche très porteur et de nombreux dispositifs actifs et passifs ont été développés pour améliorer le comportement vibroacoustique des ensembles mécaniques. Dans le domaine passif, par exemple, l’absorption des ondes acoustique est généralement réalisée par le biais de matériaux absorbants placés sur les parois du domaine. Pour la vibration des structures, il est souvent fait appel au fameux « résonateur linéaire », constitué d’un système masse-ressort-amortisseur qui est accordé sur la fréquence des vibrations à éliminer.

L’absorbeur dynamique non-linéaire offre une meilleure robustesse en fréquence par rapport aux dispositifs existants actuellement. Ce système à raideur non-linéaire ne possède pas de fréquence propre et peut osciller librement à n’importe quelle fréquence. Une fois accroché sur un système vibrant, on peut obtenir (sous certaines conditions) des régimes de fonctionnement très particuliers où les échanges d’énergie se font dans un seul sens : du système vibrant vers l‘étouffeur non linéaire. On parle alors de « pompage d’énergie ».

Les études menées au LMA depuis une demi-douzaine d’années sur le pompage énergétique en Acoustique ont amené au développement d’une nouvelle méthode de réduction du niveau sonore en utilisant une membrane viscoélastique faiblement tendue.

Plus récemment, nous avons cherché à étendre ce principe au domaine de le Vibroacoustique. Dans le cadre d’une collaboration entre le LMA et Saint-Gobain, nous développons un nouveau type d’absorbeur dynamique non linéaire basé sur des lames minces bistables légères. Les résultats, tant expérimentaux que numériques, montrent qu’une réduction de plus de 10 dB du niveau vibratoire de poutres et de plaques peut être obtenue sur une large gamme de configurations.

Après une présentation des principes qui gouvernent le pompage énergétique, nous rappellerons les principaux résultats obtenus au LMA et nous verrons que contourner les limitations des absorbeurs dynamiques non linéaires usuels conduit naturellement au développement de systèmes bistables. Nous présenterons les principaux résultats de deux expériences ainsi qu’une modélisation théorique et numérique simplifiée qui permet de mettre en évidence la dynamique extrêmement riche de ces absorbeurs fortement non-linéaires.

Voir en ligne : Page personnelle de Pierre-Olivier Mattei

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