Extension of the SmEdA method by taking into account dissipative materials in mid-frequency

Résumé : Le projet CLIC (City Lightweight Innovative Cab) dans lequel s’inscrit cette thèse de doctorat vise à développer une cabine de camion allégée sans dégrader les performances vibratoires et acoustiques. Pour cela il est nécessaire d’établir dans un premier temps un modèle de prédiction vibroacoustique du sys- tème couplé structure/espace intérieur incluant l’influence des matériaux dissipatifs (amortissement ou absorption) dans le domaine des moyennes fréquences. C’est l’objectif de cette thèse. Les méthodes basées sur les éléments finis et les approches statistiques les plus couramment utilisées étant peu adaptées pour ce domaine de fréquence (coût de calcul trop important, méthodes peu flexibles), nous utiliserons le formalisme de la méthode SmEdA (Statistical modal Energy distribution Analysis) qui étend la gamme de fréquences de la SEA (Statistical Energy Analysis) au domaine des moyennes fréquences en levant l’hypothèse d’équipartition de l’énergie modale. L’objectif principal de cette thèse de doctorat est dès lors, d’étendre cette méthode à la prise en compte de l’effet d’amortissement induit par des matériaux dissipatifs. La méthodologie se divise en trois étapes: 1. Les modèles équivalents des matériaux dissipatifs sont établis: (1) un modèle de plaque équivalent pour décrire la plaque amortie par un ou plusieurs patch(s) viscoélastique(s) et (2) un modèle de fluide équivalent pour décrire un matériau poreux agissant dans la cavité. 2. Chaque sous-système amorti est modélisé par éléments finis. Les méthodes MSE (Modal Strain Energy) et MSKE (Modal Strain Kinetic Energy) sont ensuite utilisées pour estimer les facteurs de perte modaux de chaque sous-système. 3. Le calcul SmEdA est effectué sur le système couplé en prenant en compte les facteurs de pertes modaux de chaque sous-système estimés dans la deuxième étape. Le point d’excitation est appliquée à la plaque, en supposant la force stationnaire et large bande. Afin de valider la méthodologie proposée un cas semi-complexe composé d’une plaque rectangulaire couplée à une cavité parallélépipédique est considéré. Ce système fluide-structure simplifié peut être utilisé pour étudier l’interaction vibroacoustique entre la structure de la cabine et l’intérieur de l’habitacle (couplages plancher-cabine ou panneau arrière-cabine) Deux cas d’amortissement sont étudiés pour le système semi-complexe plaque-cavité: (1) un cas où la plaque est amortie avec un (ou plusieurs) patch(s) viscoélastique(s) et (2) un cas où un matériau poreux est placé dans la cavité. Le problème vibroacoustique est pour chaque cas modélisé suivant les trois étapes proposées et analyses dans le formalisme de la méthode SmEdA. Les résultats sont ensuite comparés au cas de référence (sans matériau dissipatif). La dernière partie de la thèse porte sur la validation expérimentale pour chaque cas test de la méthodolo- gie numérique proposée. Une excitation stationnaire localisée sur la plaque est considérée, et les énergies de chaque sous-système sont mesurées simultanément. La mobilité d’éntrée, la puissance injectée et les én- ergies des sous-systèmes sont comparées aux prédictions numériques. Enfin les facteurs de pertes modaux des sous-systèmes estimés par les méthodes MSE et MSKE sont comparés aux résultats expérimentaux obtenus par la méthode d’analyse modale à haute résolution (méthode ESPRIT).
Type de document :
Thèse
Acoustics [physics.class-ph]. INSA Lyon, 2015. English
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Contributeur : Ha Dong Hwang <>
Soumis le : mardi 1 mars 2016 - 22:39:57
Dernière modification le : vendredi 22 décembre 2017 - 11:22:07
Document(s) archivé(s) le : mardi 31 mai 2016 - 10:22:12

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Ha Dong Hwang. Extension of the SmEdA method by taking into account dissipative materials in mid-frequency . Acoustics [physics.class-ph]. INSA Lyon, 2015. English. 〈tel-01281287〉

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