Rayonnement acoustique de coques cylindriques finies excitées par des sources mécaniques et acoustiques internes

par Alain Blaise

Thèse de doctorat en acoustique

Sous la direction de Claude Lesueur.

Soutenue en 1987

à Lyon, INSA , en partenariat avec LVA - Laboratoire Vibrations Acoustique (Lyon, INSA) (laboratoire) .

mots clés

• Acoustique | coque cylindrique | son | excitation aléatoire | intensité son | attenuateur | raidisseur | transmission son | sciences physiques | acoustique
• Analyse modale (ingénierie)
• Intensimétrie acoustique
• Énergie mécanique

Résumé

L'étude porte sur La transmission du son par des cylindres minces, finis, soumis à des excitations aléatoires, non corrélées, stationnaires et du type aérienne interne-mécanique ponctuelle. Nous utilisons la formulation modale en faisant une hypothèse sur Les masses ajoutées, négligeables dans le cas de couplage structure – air. Un programme numérique, calculant la puissance rayonnée, permet de déceler l'influence des modes mécaniques et acoustiques transférant l'énergie, du type d'excitation et de souligner ainsi les phénomènes marquants. Par ailleurs, une formulation simplifiée, issue de L'approche modale et faisant appel aux concepts S. E. A. , est également proposée. L'expérience réalisée avec des moyens intensimétriques pour obtenir directivité et puissance rayonnée a permis : 1- une confrontation avec les deux formulations déjà évoquées pour un cylindre non raidi, 2 - de montrer, dans Le domaine des basses fréquences où le facteur de perte du cylindre est un paramètre secondaire, l'influence de raidisseurs comme moyen de réduction du bruit. Globalement, nous avons d'une part retrouvé certaines tendances déjà connues dans le cas de transmission extérieur- intérieur et d'autre part mis en évidence des phénomènes spécifiques liés au type de transmission intérieur - extérieur et aux excitations. Le code de calcul peut donc constituer un guide en vue d'orienter les actions de réduction des niveaux sonores, la comparaison théorie – expérience s'étant avérée satisfaisante.

Titre traduit

= Acoustic radiation of finite cylindrical shells excited by internal mechanical and acoustic sources

Résumé

This study concern the transmission of sound trough finite, thin cylindrical shell sunder random, uncorrelated and stationary excitations. These are of two type : internal acoustic and point mechanical. For the theoretical analysis we use a modal formulation, as we restrict our attention on structural - light fluid (air ) coupling we neglect the added mass. The computation program which has been established for acoustic radiated power calculating, enables t he study of the influence of : - the mechanical and acoustical modes that transfer energy, - the excitation type, and in t his way we emphasize the most important phenomenons. By another way , we develop an energetic formulation which is similar to the S. E. A. Method. An experiment has be en carried out by me ans of intensity measurement in order to obtain directivity pattern and acoustic radiated power. We can so 1 - compare the two formulations in the case of unstiffened cylindrical shell, 2 - show, in the low frequency range where the structural loss factor is a parameter of minor importance, the influence of stiffeners as a means of noise reduction. In order, we have found again some of the well known tendencies in the case of exterior-interior transmission and we have shown that the specifies phenomenons identified are linked to the type of interior-exterior transmission and excitations. Experimental results agree well with numerical computations. The computer program can also constitute a basic tool in view to orientate the actions of noise reduction