Analyse numérique et expérimentale de la propagation acoustique extérieure : effets de sol en présence d'irrégularités de surface et méthodes temporelles

Résumé : Dans le contexte de l'amélioration des modèles de prévision en acoustique extérieure, ces travaux de thèse se focalisent sur la modélisation des effets des irrégularités de la surface du sol sur la propagation acoustique. Pour ce faire, des méthodes numériques temporelles sont utilisées : d'une part, la méthode FDTD basée sur la résolution des équations de l'acoustique par des schémas aux différences finies, et d'autre part, la méthode des lignes de transmission (TLM). La modélisation des effets de la rugosité de surface est abordée en considérant le formalisme de l'impédance effective. Deux modèles d'impédance effective sont étudiés : le premier caractérise les effets d'une rugosité déterministe constituée de diffuseurs de géométrie constante, le second caractérise les effets moyens d'une rugosité aléatoire définie par un spectre de rugosité. Ce second modèle est validé expérimentalement par une campagne de mesures en salle semi-anéchoïque, au-dessus de surfaces rugueuses dont la rugosité a été définie très précisément. Les deux modèles d'impédance effective sont également validés par des simulations numériques FDTD et TLM. La possibilité d'implémenter ces conditions d'impédance effective dans les deux codes temporels est ainsi montrée, ce qui permet de modéliser les effets de la rugosité sans avoir à réaliser un maillage précis du profil des hauteurs de la surface du sol. Une campagne de mesures de l'impédance de différents terrains est réalisée afin d'étudier les effets de la variabilité spatiale et saisonnière de l'impédance sur la prévision des niveaux sonores. Les impédances mesurées lors de cette campagne sont également utilisées comme des données d'entrée réalistes pour le code TLM, afin de simuler et d'étudier les effets de la propagation acoustique au-dessus d'un sol hétérogène présentant une impédance spatialement variable.
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Thèse
Acoustique [physics.class-ph]. Ecole Centrale de Lyon, 2014. Français
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Contributeur : Olivier Faure <>
Soumis le : mardi 17 mars 2015 - 14:13:59
Dernière modification le : mercredi 19 décembre 2018 - 15:02:07
Document(s) archivé(s) le : jeudi 18 juin 2015 - 12:20:27

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Olivier Faure. Analyse numérique et expérimentale de la propagation acoustique extérieure : effets de sol en présence d'irrégularités de surface et méthodes temporelles. Acoustique [physics.class-ph]. Ecole Centrale de Lyon, 2014. Français. 〈tel-01132517〉

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