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CFA - Tours 2006
Acoustique
&
Techniques n° 45
étude des interactions fluide-structure nécessite une
approche pluridisciplinaire incluant bien sûr vibrations,
acoustique, mécanique des fluides mais également le
comportement des matériaux, les procédés de fabrication
(entre autres). L’approche matricielle des problèmes réels, la
séparation bien souvent constatée entre bureau d’études et
laboratoire, constituent un handicap pour bien comprendre le
comportement d’un avion, d’un TGV, d’un véhicule routier et
agir en conséquence pour diminuer bruit et vibrations.
Par ailleurs, les formations en vibrations d’une part, en
acoustique d’autre part ont induit des habitudes et des réflexes
qui sont mis en défaut dès que l’on prend en compte les
couplages entre sous-systèmes mécaniques et des excitations
réelles aériennes.
Lier les informations vibratoires et acoustiques, réaliser des
expériences avec capteurs d’accélération ou de vitesses
et des capteurs acoustiques (microphones, intensimètres,
antennes) nous apparaît aujourd’hui nécessaire et évident.
Il fut un temps où les objectifs de durée de vie et de stabilité
omettaient l’aspect acoustique, bien que les fluctuations de
pression pariétale aient été implicitement prises en compte.
Ce fut le cas pour les premiers réacteurs nucléaires, pour
l’aéroélasticité et l’hydroélasticité. C’est à la confrontation des
scientifiques et industriels avec les problèmes spatiaux, puis
aéronautiques que la démarche vibroacoustique est apparue
vers les années 50, d’abord aux USA et en URSS puis en
Europe.
Plusieurs raisons allaient inciter au développement des études
d’interaction fluide-structure :
- les niveaux extérieurs de pressions acoustiques très
importants lors de décollage des fusées et de leur passage
à Mach 1.
- l’apparition des turboréacteurs sur les avions de ligne.
- des accidents survenus à deux réacteurs nucléaires.
- des réglementations de plus en plus sévères sur le plan
acoustique.
Vibroacoustique : Évolutions et perspectives
Résumé
Cet article présente d’abord les grandes évolutions et les points marquants
d’une discipline relativement nouvelle, la vibroacoustique, incluant les
problèmes de rayonnement acoustique et la transmission du son par les
structures.
Plusieurs phénomènes physiques fondamentaux ont été mis en évidence,
essentiellement grâce à des approches analytiques d’une part, à des allers-
retours entre résultats théoriques et expérimentaux d’autre part.
Les rappeler est constamment nécessaire afin d’éviter les erreurs, les pièges
et afin d’inciter à des démarches expérimentales sérieuses, dépassant le cadre
de la validation, étape nécessaire mais non suffisante.
Quelques exemples liés à des structures spatiales et aéronautiques
permettront de souligner l’influence de fonctions ou paramètres tels
l’amortissement structural, le type d’excitation, les effets de raidissement.
Malgré les grands progrès accomplis depuis 20 ans, il reste encore à travailler
autant sur les idées et concepts que sur les objets.
Abstract
This article first sets out the main developments and key points of
vibroacoustic, a relatively new field. This also includes acoustic radiation and
sound transmission through structures.
Several basic phenomena have been highlighted, essentially through an
analytical approach and also through constantly comparing theoretical and
experimental results.
Recalling these phenomena is essential in order to avoid errors, pitfalls and to
lead to reliable experimental processes, thus going beyond mere validation, a
stage that, although necessary, is not sufficient.
A few examples, linked to spatial and aeronautical structures, will be used to
stress the influence of functions or parameters such as structural damping, the
type of excitation, the effects of stiffeners.
Despite great achievements in the last 20 years, there is still a lot of work to be
done on ideas and concepts as well as on objects.
Claude Lesueur
48, rue André Audinet
58220 DONZY
Tél. : 03 86 39 46 92
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