Methode de prediction du rayonnement acoustique de structures volumiques. Composees d'une ou plusieurs faces planes vibrantes. Application aux instruments de musique a cordes

par ALEXIS LE PICHON

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de A. CHAIGNE.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    La connaissance a toutes les frequences de la puissance acoustique rayonnee par une structure vibrante est d'une grande importance pour l'etude de son comportement vibro-acoustique. La methode des elements finis de frontiere (bem: boundary element method) est une formulation numerique recente basee sur des equations integrales de frontieres. Elle permet de predire la pression telle qu'elle est percue par une personne situee a proximite d'une source sonore. Son efficacite a ete prouvee dans de nombreux domaines comme la localisation d'une source, la quantification du niveau de bruit d'une machine ou encore la prediction du diagramme de directivite d'un instrument de musique. Dans le cas particulier de sources planes, l'equation integrale a resoudre prend la forme d'un produit de convolution spatial et la transformee de fourier rapide (fft) est bien adaptee a sa resolution. L'holographie plane acoustique s'appuie sur cette formulation. Dans le cadre de ce travail, le rayonnement de structures volumiques composees d'une face vibrante est etudie. Des etudes comparatives des contributions au rayonnement provenant des surfaces vibrantes et de la diffraction sur les surfaces rigides sont faites. Ces considerations permettent de faire certaines hypotheses simplificatrices sur la geometrie de la source et rendent applicables l'utilisation des techniques d'holographie plane. Une methode iterative, avec comme algorithme de base la fft, est proposee. Elle permet la prediction du rayonnement de sources volumiques composees d'une ou de plusieurs faces planes vibrantes. La methode presentee constitue un modele preliminaire pour la simulation du rayonnement acoustique de certains instruments de musique composes d'une table d'harmonie et d'un corps suppose rigide. La validite de la methode est verifiee en comparant les simulations avec des mesures de rayonnement effectues en chambre anechoique sur une guitare et une harpe celtique. Le principal avantage de cette approche est de pouvoir disposer d'un modele de rayonnement simplifie, avec une reduction significative de la charge de calcul et de la complexite de programmation, comparee a la formulation bem. Le s hypotheses simplificatrices permettent en particulier l'utilisation de machines moyennes pour des calculs au depart importants


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Informations

  • Détails : 205 P.
  • Annexes : 91 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013078
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