Thèse soutenue

Prédiction du bruit rayonné par les carters des transmissions à engrenages
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Auteur / Autrice : Philippe Ducret
Direction : Jean Sabot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Acoustique
Date : Soutenance en 1997
Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de mécanique des fluides et acoustique (Rhône)

Résumé

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Cette étude a eu pour objet la définition d'une méthodologie de prédiction du bruit rayonné par les carters des transmissions à engrenages, ainsi que l'élaboration et la validation de l'outil numérique associé. Ce type de bruit a pour principale origine l'excitation vibratoire générée par le processus d'engrènement (l'erreur statique de transmission sous charge). Le développement de la méthode comporte plusieurs étapes. Tout d'abord, une modélisation dynamique complète de la transmission (engrenages, arbres, roulements et carter) est réalisée par la méthode des éléments finis (code ANSYS®). Ensuite, une méthode spectrale itérative permet de recoudre le grand système d'équations différentielles à coefficients périodiques régissant la réponse vibratoire forcée induite par l'erreur de transmission. Cette méthode fournit directement le spectre de la réponse vibratoire du carter. Enfin, la formulation intégrale directe, associée à une resolution numérique par éléments finis de frontière, permet de calculer le bruit rayonné. L'outil numérique associé à cette dernière étape est exploité pour l'etude des carters de transmissions de forme proche d'un parallélépipède rectangle. De nombreuses simulations numériques ont été effectuées dans le cadre de l'etude de deux réducteurs simplifiés à engrenage hélicoïdal cylindrique parallèle. Bien qu'ayant considéré des transmissions simplifiées, les études entreprises ont permis de foumir un ensemble d'informations relatives aux caractéristiques du bruit rayonné. Elles renseignent notamment sur les influences dynamique et acoustique de certains constituants, tels que les arbres, les roulements et le carter. Elles permettent par ailleurs d'identifier, parmi toutes les faces vibrantes d'un carter, la face la plus rayonnante. Le rôle acoustique de certaines simplifications de calcul (suppression des détails géométriques des carters, insertion d'un baffle) est également examiné et permet de mettre en évidence les avantages et les inconvénients qu'apportent ces techniques simplificatrices sur l'etude acoustique des transmissions.