Dynamique non-linéaire de membranes homogènes et architecturées : application au pompage énergétique en vibro-acoustique
Contexte et objectifs :
L’atténuation des oscillations en acoustique et vibrations constitue un enjeu majeur dans de nombreuses problématiques d’ingénierie de la conception (acoustique des bâtiments, acoustique sous-marine, génie civil, génie industriel …). Une méthodologie appelée pompage énergétique présente le double intérêt d’être passive, c’est-à-dire de se passer d’un apport d’énergie extérieure, et d’être naturellement présente dans des assemblages de systèmes mécaniques et/ou acoustiques dont certains constituants ont de faibles raideurs mécaniques (tels que des câbles ou membranes). Le principe consiste à tirer parti du comportement non-linéaire de ces éléments non-structurels, à l’origine d’un transfert de l’énergie à de plus hautes fréquences où la dissipation de l’énergie est favorisée. Ce mécanisme de transfert irréversible d’énergie de la structure hôte initiale vers ce système secondaire peut théoriquement montrer de très hautes performances en termes d’atténuation des résonances.
Ce stage vise à quantifier précisément les performances d’atténuation acoustique d’un puit d’énergie non-linéaire revisité [cf. Thèse de doctorat de Romain Bellet, LMA Marseille, 2010], constitué d’une membrane mince et souple couplé à un conduit acoustique. Un premier objectif réside dans l’établissement de modèles compréhensifs, précis et prédictifs dans un cadre modal. Une autre finalité concerne la caractérisation du comportement vibroacoustique de structures plus complexes et de propriétés similaires aux membranes : cette complexité peut être liée à l’architecture périodisée de la structure élancée ou à l’application de champs statiques non-uniformes ne permettant pas de modéliser le système avec la théorie classique des membranes.
Contact : Arthur Givois, arthur.givois(a)utc.fr