LMA - Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique

[2021 - Stage M2 ou Ingénieur] Modélisation des performances acoustiques de panneaux isolants ultra-perméables et leur caractérisation expérimentale par excitations synthétiques en salle semi-anéchoïque —> POSTE POURVU !

Encadrants :
- Pr. Cédric Maury, Professeur École Centrale Marseille, Equipe Sons, LMA, cedric.maury@centrale-marseille.fr
- Dr. Teresa Bravo, Chercheure CSIC (Espagne), Consejo Superior de Investigaciones Cientificas, teresa.bravo@csic.es

Dates : à partir de Février-Mars 2021 – Durée 6 mois
Laboratoire d’accueil : LMA – Equipe Sons
Rémunération : suivant taux horaire, max. 3.300 Euros

Contexte :

Un des challenges rencontré dans le domaine de l’acoustique du bâtiment est de concevoir des ouvrants de façade, type fenêtres d’appartements, capables de laisser passer un flux d’air pour assurer l’aération régulière des logements (recommandation actuelle des agences nationales de santé) tout en préservant les occupants des nuisances sonores extérieures. Ce problème est particulièrement présent en milieu urbain et à proximité des voies de transport. En zone chaude, ces systèmes de ventilation naturelle permettent également d’assurer un niveau minimal de confort thermique (recommandation du référentiel pour la qualité environnementale des bâtiments).
Des solutions utilisant des panneaux micro-perforés ont été développées pour être intégrées dans des fenêtres [1] ou dans des conduits [2] de ventilation en évitant d’obstruer l’écoulement d’air. En 2015, un système hybride passif-actif a été breveté pour réduire, à l’aide de laines minérales, les moyennes et hautes fréquences (500 Hz – 4000 Hz) transmises à travers un ouvrant de 10 cm tout en atténuant les basses fréquences (80 Hz – 500 Hz) à l’aide d’un système électro-acoustique actif intégré dans le montant de l’ouvrant [3]. Cependant, ce système nécessite l’usage de matériaux fibreux (maintenance, présence de micro-fibres) et la partie active induit une consommation énergétique.

L’objectif du stage proposé est d’étudier un prototype de panneau acoustique non fibreux, totalement passif, qui soit efficace pour atténuer la transmission des basses fréquences à travers une surface d’1 m² tout en étant ultra-perméable à la circulation d’air. Il sera constitué de cellules résonantes dont les propriétés acoustiques seront modélisées sous Matlab de manière analytique, puis sous COMSOL Multiphysics afin d’intégrer l’effet d’un écoulement. Une deuxième partie du stage consistera à mesurer en salle semi-anéchoïque l’indice d‘affaiblissement du panneau ainsi fabriqué sous diverses excitations acoustiques (ondes planes, champ diffus..) synthétisées à l’aide d’un moyen d’essai robotisé développé au LMA lors du projet ANR VIRTECH.

[1] J. Kang and M. W. Brocklesby, Feasibility of applying micro-perforated absorbers in acoustic window systems, Applied Acoustics, 66(6), 669-689, 2005.
[2] T. Bravo, C. Maury and C. Pinhède, Absorption and transmission of boundary layer noise through flexible multi-layer micro-perforated structures, Journal of Sound and Vibration, 395(12), 201-223, 2017.
[3] https://www.cnrs.fr/lettre-innovati...

Compétences recherchées : propagation des ondes acoustiques, modélisation éléments finis, méthodes expérimentales en acoustique

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