Objectifs Scientifiques Etudier et modéliser le comportement acoustique de systèmes hétérogènes...
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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