Objectifs

• Scientifiques

Etudier et modéliser le comportement acoustique de systèmes hétérogènes à base de bois ou fibres naturelles

• Industriels

Concevoir une cloison double paroi optimisée et son procédé d’élaboration

Tâches et livrable

s

2007 2008 2009 2010 commentaires

Accord de consortiu

m

S1 S2 S1

S2 S1 S2 S1 S2

Modélisation du comportement acoustique d’un panneau hétérogène

Δ La mise en concurrence de plusieurs entreprises pour le système d’analyse vibratoire a retardé sa réalisation. L’équipement devrait être livré en juin. La modélisation est en bonne voie.

Elaboration et caractérisation de panneaux de laboratoire

▲ Tâche réalisée à 80%. Des essais d’absorption sur des panneaux perforés à géométrie fractale ont été réalisés. L’analyse vibratoire est retardée par la tâche 1.

Veille technologique et économique sur les matériaux fibreux et produits isolants

Δ La forte activité économique en R&D dans le domaine de l’acoustique montre l’intérêt de cette tâche. Le partenaire P1 apparaît au titre d’un sous traitant.

Modélisation de la propagation d’une onde acoustique et des propriétés thermiquesd’un mat de fibres cellulosiques

Δ Thèse en co-tutelle (CMM-US2B) en cours de réalisation

Elaboration et caractérisation de mats non tissés optimisés

Δ A venir

Modélisation numérique pour la prédiction du comportement acoustique d’une cloison à double paroi

Δ A venir

Veille technologique et économique dans le secteur des systèmes isolants acoustiques

Δ Pilotage par P5

Adaptation d’une technologie de nontissé 3D à la conception d’une structure composite

Δ A venir

Elaboration d’un prototype de cloison

Δ Réflexion sur la base de produits existants ou améliorés

Développement d’un système d’acquisition des déformées modales 3D de plaques

Objectif: utiliser la déformée modale d’un panneau pour discriminer le comportement de parois homogènes et inhomogènes à basses fréquences en corrélation avec leur propriétés acoustiques (affaiblissement)

• Mise au point du protocole expérimental

- Méthode de mesure et de traitement

- Choix de conditions aux limites

- Fréquences comprises entre 10 et 1000 Hz

• Couplage EF

Objectif final d’optimisation

Principe du montage expérimental (acquisition)

• Mesure par stéréovision

• Vibrations forcées

Principe du montage expérimental (bâti)

-1

-0,5

0

0,5

1

0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 0,014

Série1

Pot vibrant: fréquences de 10 à 1000 Hz

Déclenchement de l’acquisition par rapport au signal du pot vibrant

-1

-0,5

0

0,5

1

0 0,002 0,004 0,006 0,008 0,01 0,012 0,014

Série1

• Acquisition discrète

• 15 acquisitions par mesure

• Synchronisation stroboscope caméras

• Synchronisation avec le point d’échantillonnage choisi sur le pot

Les points d’échantillonnage

x1

y1

2001000-100-200

200

100

0

-100

-200

> – – – – < 0

0 11 22 33 4

4

dz1

Graphique de contour de dz1 et y1 ; x1

x2

y2

2001000-100-200

200

100

0

-100

-200

> – – – – – < 0,0

0,0 0,50,5 1,01,0 1,51,5 2,02,0 2,5

2,5

dz2

Graphique de contour de dz2 et y2 ; x2

x5

y5

2001000-100-200

200

100

0

-100

-200

> – – – – < -2,0

-2,0 -1,5-1,5 -1,0-1,0 -0,5-0,5 0,0

0,0

dz5

Graphique de contour de dz5 et y5 ; x5

x8

y8

2001000-100-200

200

100

0

-100

-200

> – – – – – – < -6

-6 -5-5 -4-4 -3-3 -2-2 -1-1 0

0

dz8

Graphique de contour de dz8 et y8 ; x8

x9

y9

2001000-100-200

200

100

0

-100

-200

> – – – – – < -0,2

-0,2 0,00,0 0,20,2 0,40,4 0,60,6 0,8

0,8

dz9

Graphique de contour de dz9 et y9 ; x9

x10

y10

2001000-100-200

200

100

0

-100

-200

> – – – – < 0,0

0,0 0,50,5 1,01,0 1,51,5 2,0

2,0

dz10

Graphique de contour de dz10 et y10 ; x10

x11

y11

2001000-100-200

200

100

0

-100

-200

> – – – – < 0

0 11 22 33 4

4

dz11

Graphique de contour de dz11 et y11 ; x11

Visualisation du déplacement dz à différentes synchronisations par rapport au stimulus du pot pour un fréquence de

10 Hz

Cartographie établie sur 4000 points (x,y) environ à partir du logiciel de statistique MINITAB®

Visualisation du déplacement dz à différentes synchronisations par rapport au stimulus du pot pour un fréquence de

30 Hz

x1

y1

2001000-100-200

200

100

0

-100

-200

> – – – – < -1,0

-1,0 -0,5-0,5 0,00,0 0,50,5 1,0

1,0

dz1

Graphique de contour de dz1 et y1 ; x1

x4

y4

2001000-100-200

200

100

0

-100

-200

> – – – – – < -0,50

-0,50 -0,25-0,25 0,000,00 0,250,25 0,500,50 0,75

0,75

dz4

Graphique de contour de dz4 et y4 ; x4

x6

y6

2001000-100-200

200

100

0

-100

-200

> – – – – < -1,0

-1,0 -0,5-0,5 0,00,0 0,50,5 1,0

1,0

dz6

Graphique de contour de dz6 et y6 ; x6

x7

y7

2001000-100-200

200

100

0

-100

-200

> – – – – – < -0,75

-0,75 -0,50-0,50 -0,25-0,25 0,000,00 0,250,25 0,50

0,50

dz7

Graphique de contour de dz7 et y7 ; x7

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07

Reconstitution des déplacements modaux dz en différents points du panneau pour une fréquence

de 15 Hz

X

X

XX Pot vibrant-1

-0,5

0

0,5

1

0 0,02 0,04 0,06 0,08

Pot vibrant

Reconstitution des déplacements modaux dz en différents points du panneau pour une fréquence

de 200 Hz

X

X

XX Pot vibrant

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1

0,12

0,14

0,16

0,18

0 0,001 0,002 0,003 0,004 0,005 0,006

-1

-0,5

0

0,5

1

0 0,002 0,004 0,006

Pot vibrant

Conclusion

• Premiers travaux encourageants du point de vue de la méthode

• L’interprétation des données sera probablement assez délicate, notamment pour des panneaux inhomogènes

• Le couplage EF démarre• Tout ne sera évidemment pas terminé

d’ici la fin de Silent wall

Merci à Alexandre Fruh (stagiaire US2B) pour son travail, ce stage sera poursuivi par un stage d’élève ingénieur de 6 mois octroyé par le CNRS

E2 E1

poudre

9 tr

ous/

ligne

9 tr

ous/

ligne

Planche 2 Type d'aiguilles

Planche 2

Planche 1

Planche 1

H1

SINGER SH15X22X69,5VA30/40L=73,5 mm

essai1 ; sans granulé

essai 2 ; avec liège au centre

essai 3 ; avec litalabo au centre

essai 4 ; avec PGM12 au centre

Premiers essais NAPCO

nappe E1 : lin (600 g/m²) après napco : 590 g/m²nappe E2 : lin (600 g/m²) après napco : 590 g/m²essai 1 : sans granulé ; grammage totale : 1180 g/m²essai 2 : liège ; grammage totale : 1714 g/m²essai 3 : Litalabo ; grammage totale : 1872 g/m²essai 4 : PGM12 ; grammage totale : 4114 g/m²

densité liège 60 g/LLitalabo 150 g/LPGM12 525 g/L

Premiers essais NAPCO: résultats d’absorption (LAUM/CTTM)

Coefficients d'abssorption mesurés en cabine alpha

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

200

250

315

400

500

630

800

1k 1.25k

1.6k

2k 2.5k

3.15k

4k 5k 6.3k

8k 10k

Fréquence (Hz)

Co

effi

cen

t d

'ab

sorp

tio

n

essai1 ; sans granulé

essai 2 ; avec liège au centre

essai 3 ; avec litalabo au centre

essai 4 ; avec PGM12 au centre