Jury

Rapporteurs :
 Marie-Annick Galland, Ecole Centrale de Lyon, France
 Hervé Lissek, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne, Suisse
Examinateurs :
 Teresa Bravo, Instituto de Tecnologías Físicas y de la Información, Madrid, Espagne
 Cécile Guianvarc’h, Laboratoire Commun de Métrologie, Conservatoire National des Arts et Métiers, Paris, France
 Emmanuel Gourdon, École Nationale des Travaux Publics de l’État, Lyon, France
 Pierrick Lotton, Laboratoire d’Acoustique de l’Université du Mans, France
Encadrement :
 Pierre-Olivier Mattei, Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique, Marseille, France
 Renaud Côte, Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique, Marseille, France
 Sergio Bellizzi, Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique, Marseille, France

Résumé du manuscrit de thèse :

Ce travail de thèse est consacré au développement de techniques d’identification pour la caractérisation d’absorbeurs de bruit non-linéaires, et plus généralement de charges acoustiques non-linéaires, à basses fréquences et pour de forts niveaux d’excitation. L’objectif est d’extraire les caractéristiques acoustiques de ces dispositifs, en vue d’expliciter et d’exploiter leurs capacités d’absorption. Une configuration particulière de capteur d’impédance, appelée tube de Kundt court, a été développée, compatible avec les basses fréquences et pouvant atteindre de tels niveaux. L’utilisation de ce banc de mesure repose sur une unique mesure de pression à l’intérieur du système, proche de l’absorbeur à caractériser, et sur un étalonnage préalable de la source à partir de terminaisons connues analytiquement.

Une première méthode d’identification dite par linéarisation permet d’obtenir des impédances et coefficients de réflexion apparents, dépendants du niveau d’excitation du système.

Afin de prendre en compte les non-linéarités présentes dans le système, la notion de coefficient de réflexion apparent est étendue et formulée en terme de matrice de diffusion. Ce formalisme permet de mettre en évidence et de quantifier les transferts d’énergie entre harmoniques, en reliant les amplitudes fondamentales et harmoniques de l’onde incidente aux amplitudes fondamentales et harmoniques de l’onde réfléchie. Il est formulé à l’aide d’une méthode d’équilibrage harmonique et une approche par distorsion polyharmonique. Une étude numérique appliquée à des absorbeurs non-linéaires est présentée.

Une seconde méthode d’identification a alors été développée donnant un accès direct à une matrice de diffusion simplifiée (termes diagonaux et première colonne). Une troisième méthode basée sur l’identification préalable d’un modèle non-linéaire permet d’obtenir tous les coefficients de cette matrice.

Ces trois approches techniques sont appliquées à différents absorbeurs non-linéaires et comparées. Les mesures illustrent le fait que ces méthodes ne sont pas équivalentes. La multiplicité des approches permet de choisir celles qui sont le mieux adaptées aux besoins de caractérisation.