Outils de prédiction numérique pour l'optimisation des stratégies de contrôle du bruit à la source

L'objet principal de ce doctorat est le développement de techniques numériques permettant la réduction des nuisances sonores dues à la vibration de structures résonantes. Pour ce faire, des formulations théoriques originales ont été développées, puis implantées dans des codes numériques. Les résultats obtenus par ces codes ont fait l'objet d'une analyse minutieuse afin de dégager les principes physiques qui permettent de diminuer le rayonnement acoustique d'une structure soumise à des vibrations stationnaires. Dans le cadre de l'étude de l'amortissement d'une structure par l'ajout de matériaux viscoélastiques, une formulation théorique originale a été développée: elle traite le cas d'une plaque rectangulaire, bafflée, simplement appuyée et couverte par un traitement partiel, constitué d'une couche viscoélastique et d'une couche rigide. L'analyse des résultats a permis de mettre en évidence les points suivants: (1) L'existence d'un module d'Young optimum de la couche viscoélastique, qui entraîne un amortissement maximum des vibrations de la structure, a été montrée. (2) Dans le cas où l'on considère un traitement viscoélastique qui ne couvre qu'une partie de la plaque, on remarque que l'augmentation d'amortissement est une fonction logarithmique du pourcentage de couverture, ce qui signifie que l'amortissement augmente beaucoup entre 0% et 25% de couverture alors que la différence est très faible entre 75% et 100%. (3) Une méthode est proposée pour optimiser la position de la couverture partielle sur la plaque de base, pour les premiers modes de structure. Cette méthode consiste à rechercher les zones qui vont maximiser les déformations de cisaillement transversal dans la couche viscoélastique, car elles sont principalement responsables de la dissipation d'énergie. Pour les modes de haut-ordre, la position de la couverture importe peu, car la dimension de la couverture étant très supérieure à la longueur d'onde structurale, la même efficacité est obtenue quelle que soit la position de la couverture sur la plaque. Afin d'étudier l'isolation acoustique procurée par l'ajout d'un matériau de masquage sur une structure immergée dans l'eau, un modèle théorique a également été développé. La structure considérée est une plaque rectangulaire, bafflée, simplement appuyée et recouverte par un matériau de masquage. L'analyse des résultats montre que l'isolation obtenue par le matériau de masquage croit en fonction de la fréquence. De plus, la diminution de la rigidité du matériau de masquage améliore l'isolation acoustique de manière uniforme. La troisième partie de ce doctorat est consacrée au développement d'une méthode qui permet l'évaluation numérique du champ acoustique rayonné par une structure, à partir de la mesure de son champ de déplacement. Cette méthode a fait l'objet de nombreuses validations qui ont permis de montrer que bien qu'elle soit définie pour des structures planes, elle donne encore des résultats précis pour des structures avec une légère courbure."--Résumé abrégé par UM

Étude du comportement vibro-acoustique de plaques multicouches

Les nuisances sonores sont un problème de plus en plus crucial à cause de l'augmentation du nombre de machines bruyantes dans notre environnement. Beaucoup d'études ont été entreprises pour lutter contre les forts niveaux sonores, engendrés par des structures vibrantes. Dans ce domaine, la solution à privilégier est la réduction du bruit à la source; qui consiste à supprimer les causes qui produisent le bruit ou les vibrations. Néanmoins, pour atteindre cet objectif, il faut avoir une bonne connaissance des lois qui régissent le comportement vibro-acoustique des structures. La présente étude s'inscrit dans ce cadre, et s'attache à étudier les vibrations et le rayonnement acoustique de structures planes multicouches. Une plaque rectangulaire, bafflée, avec des conditions aux limites d'appui simple sur les quatre bords est étudiée. La plaque peut comporter deux, trois, ou quatre couches, constituées soit de matériaux élastiques, soit de matériaux viscoélastiques; cela dans le but de comprendre les phénomènes d'amortissement qui se produisent dans les structures où alternent ces deux types de matériaux. Deux modèles théoriques sont présentés dans ce document afin de décrire le comportement de la plaque présentée ci-dessus. Le premier, est un modèle rigoureux qui prend en compte l'effet de flexion, de traction-compression et le cisaillement transversal dans la plaque et calcule les vibrations et le rayonnement acoustique de la plaque, immergée dans un fluide léger. Le deuxième est un modèle équivalent qui s'attache à déterminer l'équation de mouvement d'une plaque multicouche en réalisant des simplifications par rapport au premier modèle. Une étude expérimentale du comportement vibratoire de plaques multicouches a été réalisée afin de confirmer les résultats trouvés par les deux modèles théoriques. Afin de déterminer les facteurs qui jouent un rôle important dans l'amortissement des vibrations des structures multicouches, une étude paramétrique est réalisée à la fin de ce document. Ainsi, il est mis en évidence le fait qu'une simple couche viscoélastique posée sur la plaque à amortir ne produit presqu'aucun effet; alors que l'ajout d'une troisième couche élastique permet un amortissement important. L'influence de l'excitation et des caractéristiques des différentes couches fait également l'objet d'une analyse

Outils de prédiction numérique pour l'optimisation des stratégies de contrôle du bruit à la source

L'objet principal de ce doctorat est le développement de techniques numériques permettant la réduction des nuisances sonores dues à la vibration de structures résonantes. Pour ce faire, des formulations théoriques originales ont été développées, puis implantées dans des codes numériques. Les résultats obtenus par ces codes ont fait l'objet d'une analyse minutieuse afin de dégager les principes physiques qui permettent de diminuer le rayonnement acoustique d'une structure soumise à des vibrations stationnaires. Dans le cadre de l'étude de l'amortissement d'une structure par l'ajout de matériaux viscoélastiques, une formulation théorique originale a été développée: elle traite le cas d'une plaque rectangulaire, bafflée, simplement appuyée et couverte par un traitement partiel, constitué d'une couche viscoélastique et d'une couche rigide. L'analyse des résultats a permis de mettre en évidence les points suivants: (1) L'existence d'un module d'Young optimum de la couche viscoélastique, qui entraîne un amortissement maximum des vibrations de la structure, a été montrée. (2) Dans le cas où l'on considère un traitement viscoélastique qui ne couvre qu'une partie de la plaque, on remarque que l'augmentation d'amortissement est une fonction logarithmique du pourcentage de couverture, ce qui signifie que l'amortissement augmente beaucoup entre 0% et 25% de couverture alors que la différence est très faible entre 75% et 100%. (3) Une méthode est proposée pour optimiser la position de la couverture partielle sur la plaque de base, pour les premiers modes de structure. Cette méthode consiste à rechercher les zones qui vont maximiser les déformations de cisaillement transversal dans la couche viscoélastique, car elles sont principalement responsables de la dissipation d'énergie. Pour les modes de haut-ordre, la position de la couverture importe peu, car la dimension de la couverture étant très supérieure à la longueur d'onde structurale, la même efficacité est obtenue quelle que soit la position de la couverture sur la plaque. Afin d'étudier l'isolation acoustique procurée par l'ajout d'un matériau de masquage sur une structure immergée dans l'eau, un modèle théorique a également été développé. La structure considérée est une plaque rectangulaire, bafflée, simplement appuyée et recouverte par un matériau de masquage. L'analyse des résultats montre que l'isolation obtenue par le matériau de masquage croit en fonction de la fréquence. De plus, la diminution de la rigidité du matériau de masquage améliore l'isolation acoustique de manière uniforme. La troisième partie de ce doctorat est consacrée au développement d'une méthode qui permet l'évaluation numérique du champ acoustique rayonné par une structure, à partir de la mesure de son champ de déplacement. Cette méthode a fait l'objet de nombreuses validations qui ont permis de montrer que bien qu'elle soit définie pour des structures planes, elle donne encore des résultats précis pour des structures avec une légère courbure."--Résumé abrégé par UM

Bench testing and coronary artery bifurcations: A consensus document from the European Bifurcation Club

This is a consensus document from the European Bifurcation Club concerning bench testing in coronary artery bifurcations. It is intended to provide guidelines for bench assessment of stents and other strategies in coronary bifurcation treatment where the United States Food and Drug Administration (FDA) or International Organization for Standardization (ISO) guidelines are limited or absent. These recommendations provide guidelines rather than a step-by-step manual. We provide data on the anatomy of bifurcations and elastic response of coronary arteries to aid model construction. We discuss testing apparatus, bench testing endpoints and bifurcation nomenclature