Modélisation de phénomènes vibroacoustiques en moyennes et hautes fréquences par méthode énergétique locale

Prediction on middle and high frequencies vibroacoustic phenomena by local energy approach

• Auteur / Autrice : Vincent Cotoni
• Direction : Louis Jézéquel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance en 2001
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Diffraction

Rayonnements

Ondes décamétriques

Ondes hectométriques

Mots clés libres

Vibroacoustique

Flux de puissance

Densité d'énergie

Résumé

Ce mémoire traite de la modélisation de problèmes vibroacoustiques par une méthode énergétique locale. Les phénomènes abordés sont le rayonnement acoustique des structures planes, la transparence acoustique des structures planes et, de façon partielle, le rayonnement acoustique des structures courbes. L'approche développée est dédiée au domaine des moyennes et hautes fréquences où le principe de localité permet de calculer un système en le décomposant en problèmes canoniques locaux représentatifs des phénomènes rencontrés sur l'ensemble du système. L'originalité réside dans l'utilisation des variables énergétiques locales, densités d'énergie et flux de puissance. Ainsi, l'hypothèse que les ondes élémentaires décrivant les solutions vibratoires sont décorrélées, une superposition des solutions énergétiques locales est effectuée pour calculer le système complet. Diverses formulations énergétiques locales regroupées sous le nom de Méthode Energétique Simplifiée sont abordées. La spécificité du couplage vibroacoustique réside dans la prise en compte des phénomènes de diffraction intervenant dans les échanges de puissance. En cela, ce travail constitue une extension des méthodes énergétiques locales existantes.

This study describes a local power flow method used for solving vibroacoustic problems. The sound radiation of plane structures and the sound transmission through plane structures are studied and the sound radiation of curved structures is partially investigated. The present approach is dedicated to the middle and high frequency range where the locality principle may be used to calculate a system by solving several local canonical problems encountered in the whole system. The originality of the model is the use of energy quantities such as energy density and power flow. A local power balance is thus derived for each canonical problem. Considering the high frequency assumption that elementary waves describing the vibratory response are uncorrelated, the linear superposition principle is then applied on local energy solutions in order to compute the complete system. Several local energy formulations previously developed and called Méthode Energétique Simplifiée (Simplified Energy Method) are investigated. The particularity of the vibroacoustic coupling is the consideration of diffraction phenomena encountered in power exchanges. Thus, this work is an extension of existing local energy approaches.