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Spécial “ Acoustics’08 ”
Acoustique
&
Techniques n° 53
Le confort à bord des navires à passagers
pour proposer à leurs clients des activités de loisirs de
plus en plus sophistiquées et dont l’impact sur le confort
acoustique et vibratoire n’est pas négligeable.
Le confort à bord d’un navire à passagers est de première
importance, il dépend de plusieurs facteurs dont le bruit et
les vibrations. Il se caractérise, entre autres, par de faibles
niveaux de pression sonore et de faibles niveaux vibratoires
qui aboutissent souvent à une marque de confort délivrée
par les sociétés de classification.
Les développements des technologies dans la construction
navale ont permis de réduire les niveaux de bruit et de
vibration à des seuils comparables à ceux des grands hôtels
de luxe, et ceci malgré une augmentation significative de la
taille et de la puissance propulsive des navires.
La demande de la marque confort, émise par les sociétés
de classification, ces 10 derniers années a été également
motrice dans le développement et l’évolution des moyens
de contrôle et de validation.
Ces classes de confort sont de nos jours incontournables et
font partie intégrante des cahiers des charges des navires
à passagers.
Contrôle et validation des niveaux vibratoires
Le contrôle des niveaux vibratoires se fait par le biais des
calculs par éléments finis qui permettent de calculer la
réponse vibratoire aux excitations hélices et diesel jusqu’à
40 Hz, par superposition modale.
Pour prendre en compte les aspects «large bande»,
fréquences comprises entre 40 Hz et 80 Hz, provenant de
la cavitation des hélices, il a été nécessaire de développer
une méthodologie utilisant les éléments finis en y associant
une réponse fréquentielle directe.
Les excitations des hél ices sont
exprimées en termes de fluctuations de
pression sur la coque du navire et sont
mesurées dans des bassins disposant
de tunnels de cavitation. Les réponses
vibratoires sont réalisées hélices en phase
et hélices en opposition de phases. Les
excitations des diesels sont mesurées
lors de leurs recettes en usine. L’analyse
des réponses vibratoires, exprimées en
vitesse vibratoire, permet de valider la
conception de la structure et le dessin
des hélices.
Le confort acoustique à bord
des navires
En acoustique, le cahier des charges se
décline en plusieurs types d’objectifs,
qui vont du niveau de bruit de fond dans
les différents locaux du navire, aux
indices d’isolement entre locaux et aux
niveaux de bruit d’impact normalisés
pour tenir compte de la gêne créée par
les différentes activités humaines sur le
navire (sports, spectacles, piscine…).
L’acoustique architecturale des grandes
salles de spectacles et des salles à
manger est également étudiée pour
valider le confort acoustique de ces
salles dépendantes des architectes,
et pour lesquels l’esthétique prime sur
l’acoustique.
Pour répondre à l’ensemble de ce cahier
des charges, les chantiers français ont
développé, avec l’aide de sociétés
d’ingénierie françaises, des outils de
simulation et de calculs prévisionnels
qui permettent de définir et de valider
les solutions mises en place pour
réaliser les performances du cahier des
charges (isolation, réduction du bruit à
la source…).
Fig. 1 : Exemple de modélisation par éléments finis de
l’ensemble d’un navire à passagers
Fig. 2 : Calcul en réponse forcée en un point du navire exprimé
en vitesse vibratoire en fonction de la fréquence