Modelisation de l'impedance acoustique normale des revetements absorbants a base de mousses et de panneaux perfores

Prediction at normal incidence of the acoustic impedance for absorbent structures including foams and perforated facings

• Auteur / Autrice : JOEL DUCOURNEAU
• Direction : Jean-Pierre Guilhot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

Les structures absorbantes utilisees en aeronautique, pour le traitement acoustique des silencieux passifs places dans les conduits de ventilation, sont les structures continues et cloisonnees. Elles contiennent des mousses impermeables a l'humidite et capables de supporter des temperatures elevees. Ces mousses ont un comportement acoustique particulier. Notre travail a consiste a modeliser l'impedance acoustique normale des structures qui comportent une ou plusieurs mousses superposees placees derriere une paroi perforee. L'etude acoustique concernant la propagation dans ces materiaux, s'inspire des travaux de biot, moore et lyon. Elle dissocie la phase fluide et la phase solide du materiau et fait apparaitre deux modes de propagation lies a ces deux phases. Une couche de materiau peut alors etre representee par une matrice de transfert reliant l'etat des vitesses et des pressions en tout point de l'echantillon. Ceci permet de caracteriser plusieurs couches de mousses par une matrice de transfert et d'acceder a l'impedance acoustique normale de surface en tenant compte des conditions aux limites. Nous avons etendu ce formalisme matriciel au cas d'une structure continue pour inclure les effets acoustiques dus a la presence de la paroi perforee. Nous avons mis au point deux dispositifs experimentaux permettant de mesurer le module d'young complexe en excitation dynamique, et la resistivite a l'ecoulement de l'air, en fonction du taux de compression de l'echantillon. Ceci a permis la mise au point d'un nouveau modele donnant la resistivite au passage de l'air de ces mousses, pour un quelconque taux de compression, en fonction de cette resistivite sans compression. Pour mesurer l'impedance acoustique normale des revetements absorbants, un tube a ondes stationnaires suivant la methode des deux microphones a ete realise au laboratoire. Le modele d'impedance acoustique de moore et lyon ameliore en tenant compte du taux de compression des mousses, a pu ainsi etre valide. Les resultats obtenus sont satisfaisants. La modelisation permet de prevoir de facon correcte l'absorption acoustique de plusieurs revetements stratifies contenant des mousses, des structures cloisonnees et des ecrans poreux.