Master 2012 2013
Stages de la spécialité SAR
Caractérisation expérimentale de l’amortissement dans les matériaux viscoélastiques et du bruit d’impact associé


Site :UME
Lieu :Unité de Mécanique (UME) de l'ENSTA, 94700 Palaiseau
Encadrant : Benjamin Cotté, Augustin Parret-Fréaud
Dates :du 01/03/2013 au 31/07/2013
Rémunération :Base stagiaire
Mots-clés : Parcours ATIAM : Informatique musicale, Parcours ATIAM : Traitement du signal

Description

Contexte de l’étude :

Le rayonnement acoustique d’une structure soumise à des excitations impulsionnelles comme des impacts dépend fortement des propriétés d’amortissement de cette structure, et en particulier de la façon dont l’amortissement varie avec la fréquence. Dans cette étude, nous nous intéressons plus particulièrement aux matériaux viscoélastiques, que l’on retrouve dans le domaine des transports (polymères et composites) et également en acoustique musicale (bois de lutherie). Nos activités de recherche actuelles visent à modéliser les phénomènes d’amortissement dans le domaine temporel, à les intégrer dans un code de résolution des vibrations d’une structure et à en déduire le bruit rayonné par la structure. Afin de fournir des données d’entrée au modèle, il est nécessaire de mesurer les propriétés d’amortissement des matériaux sur une bande de fréquences importante (au minimum entre 100Hz et 5 kHz). Pour pouvoir ensuite valider les modèles d’amortissement implémentés, les résultats du modèle doivent être comparés à des mesures de bruit d’impact dans un environnement contrôlé, que ce soit en termes de forme d’onde, de directivité et de puissance rayonnée.

Objectifs du stage :

L’objectif de ce stage est de caractériser expérimentalement la dépendance fréquentielle de l’amortissement dans les matériaux viscoélastiques, et à étudier son influence sur le comportement vibroacoustique de structures soumises à des excitations impulsionnelles. Plus précisément, le candidat réalisera les tâches suivantes :

  1. amélioration des techniques de mesure de l’amortissement sur une bande de fréquences importante pour différents matériaux viscoélastiques (polymères, composites, bois) ;
  2. mise en place d’une expérimentation en chambre anéchoïque visant à mesurer le rayonnement acoustique d’une structure soumise à un impact ;
  3. comparaison des mesures avec des simulations de bruit d’impact avec des modèles d’amortissement de complexité croissante.