Méthode de mesure des matrices de réflexion et transmission en pression acoustique liées aux discontinuités dans les conduits cylindriques

par Mohamed Akoum

Thèse de doctorat en Sciences mécaniques pour l'ingénieur

Sous la direction de Jean-Michel Ville.

Soutenue en 1997

à Compiègne , dans le cadre de École doctorale 71, Sciences pour l'ingénieur (Compiègne) .

mots clés

• Pression acoustique -- Mesure
• Impédance acoustique -- Mesure
• Bruit -- Lutte contre
• Matrices
• Singularités (mathématiques)
• Fourier, Transformations de
• Lommel, Fonctions de

Résumé

Dans le milieu industriel, nombreux sont les problèmes liés à la maîtrise et à la réduction du bruit rayonné par des systèmes formés de conduits à larges diamètres et comportant diverses singularités. Dans ce type de conduits, la propagation du champ acoustique fait intervenir, en plus de l'onde plane, des modes supérieurs. Dans ce cas les définitions classiques des coefficients de réflexion et de transmission ne sont plus adéquates car des conversions modales sont possibles, la conversion définie la distribution en réflexion ou en transmission d'un mode sur les autres. Cette étude présente le développement théorique et la mise en œuvre d'une méthode expérimentale pour la caractérisation des singularités dans les conduits, ceci par la mesure des matrices de réflexion et de transmission engendrées par ses singularités. Cette méthode est basée sur la mesure de la pression acoustique dans différentes sections droites du conduit, la décomposition modale de la pression par la transformation de Fourier-Lommel, la séparation des pressions mesurées et la génération de pressions incidentes indépendantes. Cette méthode est une technique originale adaptée à la caractérisation de singularités telles que des discontinuités géométriques isolées ou associées et des parois élastiques ou traitées par des matériaux absorbants. Afin de la valider et de déterminer ses critères d'utilisation, la méthode proposée est appliquée à la mesure de la matrice de réflexion de terminaison d'un conduit cylindrique, ouvert et à paroi rigide, en l'absence d'écoulement. Les différents résultats expérimentaux sont présentés, en particulier, les coefficients de réflexion et de conversion en réflexion sont analysés et comparés à des résultats analytiques.

Titre traduit

Method for measurement of acoustic pressure reflection and transmission matrices for cylindrical duct discontinuities

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