Master 2013 2014
Stages de la spécialité SAR
Application du pompage énergétique par absorbeur dynamique non linéaire aux instruments de musique à corde


Site :Laboratoire Mécanique et Acoustique
Lieu :Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique de Marseille (FR) et/ou éventuellement Université d’Arizona (USA)
Encadrant : P.-O. Mattei, M. Pachebat, Ch. Vergez (LMA) S. Missoum (Univ Arizona)
Dates :du 01/03/2014 au 31/07/2014
Rémunération :selon règles en vigueur au CNRS
Mots-clés : Parcours ATIAM : Acoustique, Parcours SAR autre qu’ATIAM, recherche

Description

Objet du stage : Un des principaux problèmes auquel se trouve confronté le concepteur de systèmes de lutte contre les nuisances sonores est l’absence de dispositif passif apte à dissiper l’énergie des ondes en basse fréquence. Le principe du transfert irréversible d’énergie entre un champ vibratoire ou acoustique et un oscillateur dynamique dont la raideur s’appuie sur une non-linéarité maîtrisée permet de pallier cette déficience. Ce dispositif absorbe les vibrations en basse et très basse fréquence, il s’adapte automatiquement aux changements de fréquence tout en ayant un encombrement spatial restreint. Une des particularités de cet absorbeur est liée à un effet de seuil : tant que le niveau vibratoire reste sous le seuil, l’absorbeur est presque invisible par le système primaire, au-delà de ce seuil, l’absorbeur se déclenche et permet de dissiper une grande part de l’énergie vibratoire du système primaire. Cette limitation du niveau vibratoire, et ainsi de la limitation du niveau sonore rayonné, est à la base d’un nouveau concept d’étouffoir dédié aux instruments de musique à cordes frappées ou frottées que nous cherchons à développer. Ce travail sera réalisé dans le cadre d’une collaboration complémentaire entre l’expertise du Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique de Marseille, tant du point de vue des instruments de musique (Ch. Vergez) que pour l’absorbeur dynamique non linéaire (PO Mattei, S. Bellizzi, M. Pachebat) et celle de l’Université d’Arizona pour l’analyse dynamique non linéaire et l’optimisation (S. Missoum).

Afin d’évaluer l’intérêt d’un tel dispositif, des tests expérimentaux seront réalisés sur un modèle vibratoire simplifié violoncelle sur lequel sera monté un absorbeur dynamique non linéaire mécanique. Le stagiaire pourra s’appuyer sur des montages expérimentaux et des modèles physiques existants au laboratoire. En cas de succès, les expériences se poursuivront sur instrument réel.

Stage : Le travail vise à :

  • Appliquer le principe de pompage énergétique au cas des instruments à cordes
  • Conduire des tests expérimentaux
  • Modéliser, si besoin est, les phénomènes observés.
  • Optimiser le dispositif

Durée du stage : 6 mois Lieu du stage : Laboratoire de Mécanique et d’Acoustique de Marseille (FR) et/ou éventuellement Université d’Arizona (USA)

Une aide aux frais de déplacements (billet d’avion) est envisageable

Profil : Étudiant ingénieur de grande école en fin de formation / Master 2, spécialisé en acoustique et/ou en mécanique. Compétences en vibroacoustique.

Poursuite en thèse : envisageable.

Bibliographie

Principales publications et récompenses sur le sujet :

• Décibel d’Argent 2011, catégorie Recherche.

• B. Cochelin, Ph. Herzog, P.-O. Mattei. Experimental Evidence of Energy Pumping in Acoustics. Comptes Rendus de l’Académie des Sciences. CRAS-Mécanique (2006) 334, 639-644.

• R. Bellet, B. Cochelin, Ph. Herzog, P.-O. Mattei. Experimental Study of Targeted Energy Transfer from an Acoustic System to a Nonlinear Membrane Absorber. Journal of Sound and Vibration (2010) 329, 2768-2791.

• R. Mariani, S. Bellizzi, B. Cochelin, Ph. Herzog, P.-O. Mattei. Toward an adjustable nonlinear low frequency acoustic absorber. Journal of Sound and Vibration (2011) 330, 5245-5258.

• R. Bellet, B. Cochelin, R. Côte, P.-O. Mattei. Enhancing the Dynamic Range of Targeted Energy Transfer in Acoustics Using Several Nonlinear Membrane Absorbers. Journal of Sound and Vibration (2012) 331, 5657-5668.