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Dissertations / Theses on the topic 'Vibration. Acoustique appliquée'
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Genot, Jean-Sébastien. "Formulation numérique de la sensibilité de la réponse vibratoire aux incertitudes physiques d'un modèle structural." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 1998.
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Chiello, Olivier-Michel. "Application d'une méthode d'éléments finis et d'analyse modale par sous-structuration dynamique à l'étude de l'isolation acoustique en basses fréquences." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2000.
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Paquay, Stéphane. "Développement d'une méthodologie de simulation numérique pour les problèmes vibro-acoustiques couplés intérieurs/extérieurs de grande taille." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2002.
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Ruiz, Marta. "Contrôle actif de la perte par transmission d'une plaque par minimisation du débit volumique." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2000.
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Thomas, Benjamin. "Dynamique d’une structure complexe à non linéarités localisées sous environnement vibratoire évolutif : Application à l'isolation vibratoire d'un équipement automobile." Thesis, Lyon, INSA, 2012. http://www.theses.fr/2012ISAL0106/document.
Full textAbstract:
Cette recherche porte sur le développement d’un modèle de structure de géométrie complexe équipée de composants à comportement non linéaire viscoélastique dans le but de simuler sa réponse à des excitations définies par des densités spectrales de puissance (DSP). L’application industrielle concerne l’isolation vibratoire d’un module de refroidissement automobile monté sur plot de suspension en élastomère. Une revue du comportement des élastomères en fonction de leurs conditions d’environnement et de sollicitations identifie les paramètres des différents modèles analysés. Des essais préliminaires ont été menés pour définir les intervalles des niveaux de sollicitations et quantifier l’échauffement des plots. La caractérisation expérimentale de la suspension porte sur des plots en élastomère munis de leurs interfaces afin d’agréger dans un seul modèle les non linéarités du comportement viscoélastique, des glissements et des frottements. Les boucles effort-déflexion axiales et radiales mesurées sont traitées avec un système expert développé spécialement pour caler les paramètres du modèle retenu. Il s’agit du modèle de Dahl généralisé qu’il a fallu étendre aux aspects viscoélastiques. Ce processus de calage automatique a été codé avec un logiciel développé sous Octave/Matlab. Des méthodes d’interpolations et extrapolations rendent opérationnel ce modèle sur toute la gamme fonctionnement de l’application définie dans l’espace fréquence-déflexion. Ce processus a été codé dans le module UserSubroutine pour Abaqus. Soumettre le système mécanique non linéaire à des excitations définies par une DSP nécessite de s’appesantir sur le traitement des vibrations aléatoires. En effet il faut, pour calculer les réponses, considérer le passage fréquence-temps et inversement pour les comparer éventuellement aux exigences des normes. De plus, la taille et la complexité du modèle EF de la structure industrielle rendent impossible une résolution temporelle sur l’ensemble de ses degrés de liberté. Il s’agit alors de faire appel à des techniques d’homogénéisation et de condensation dynamique afin de prévoir la réponse aux excitations à large bande fréquentielle dans le but d’analyser les performances de l’isolation vibratoireThis research work regards the development of a complex structure model with non-linear viscoelastic components. The purpose of this study is to simulate the response of this structure submitted to a random vibration excitation based on a power spectral density definition (PSD). The industrial applicative case is the vibratory insulation of a automotive engine cooling module supported by elastomer mounts. A brief review of elastomers behavior depending on solicitations types enables to identify the parameters of the different investigated models. Preliminary tests have been conducted to define the range of amplitudes of excitations and evaluate the internal warming of rubbers during the full structure validation test. The experimental characterization of the suspension is based on rubbers mounts and their interfaces with the cooling module, in order to take into account in a unique model all nonlinearities due to the viscoelastic behavior, the slidings, and the friction. Measured force-deflection hysteretic cycles in axial and radial direction are post-processed with an expert system developed to obtain the parameters of the retained model: the modified Dahl’s model, generalized to viscoleastic aspect. This process has been developed with Octave/Matlab code. Interpolation and extrapolation methods enable to obtain a good model response on the global operating range. These methods have been coded in an Abaqus UserSubroutine. Imposing random vibration excitation of a non linear mechanical system based on PSD imposes to take into account signal processing aspects. To evaluate response levels versus norms requirements, it’s mandatory to consider the time-frequency transfer. In addition, the size and the complexity of the total finite element model of the industrial structure don’t allow a global resolution in the time domain for all the degrees of freedom. Homogenization and dynamic reduction techniques are used to evaluate the response of the system submitted to large frequency range excitations, and to analyse the behavior of the suspension
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Abdiche, Mokrane. "Diagnostic acoustique appliqué aux incubateurs pour nourrissons." Compiègne, 2000. http://www.theses.fr/2000COMP1256.
Full textAbstract:
Selon la plupart des investigateurs, le niveau sonore dans les incubateurs à l'hôpital peut être non seulement nocif pour les nourrissons y séjournant, mais également impliqués dans les problèmes de surdité et de dommage auditif. Pour quantifier l'environnement sonore actuel des nourrissons et identifier les sources de bruit, nous avons réalisé une étude statistique significative sur les niveaux sonores à l'intérieur des incubateurs et dans les salles de soins. Cette étude est réalisée dans 9 centres hospitaliers de la région Picardie, chacun sur 24 heures sans sans interruption, soit 216 heures au total. Ce large échantillonnage permet de tenir compte de la variabilité inter-hospitalière. La méthode différentielle employée permet d'identifier la provenance du bruit par rapport à l'incubateur. Cette étude a montré l'importance des niveaux sonores auxquels sont soumis les nourrissons jour et nuit. Elle est complétée par l'évaluation acoustique par rapport à la norme NF EN 60601-2-19 de 25 incubateurs et une analyse approfondie notamment de la sonnerie d'alarme. Elle est finalisée par la proposition de solutions pour l'amélioration de l'environnement sonore hospitalier, qui passe par des dispositions aux niveaux humain, architectural et instrumental. La recherche des solutions pour la réduction du bruit dans l'incubateur nécessite la connaissance des caractéristiques vibroacoustiques intrinsèques de ce dernier. Après la mise en oeuvre de méthodologies de mesure et de caractérisation, nous avons étudié les différents aspects relatifs aux phénomènes acoustique et vibratoire, pouvant être impliqués dans la génération ou l'amplification du bruit. Ces phénomènes sont le rayonnement sonore interne à plusieurs niveaux du bâti.
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Dauchez, Nicolas. "Étude vibroacoustique des matériaux poreux par éléments finis." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 1999.
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Guertin, Louis. "Modélisation par éléments finis de plaques multicouches aux propriétés élastiques, viscoélastiques et piézoélectriques." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 1998.
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9
Panneton, Raymond. "Modélisation numérique tridimensionnelle par éléments finis des milieux poroélastiques : application au problème couplé élasto-poro-acoustique." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 1997.
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Pilon, Dominic. "Influence des conditions aux limites sur les mesures acoustiques au tube à ondes stationnaires." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2002.
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Duchassin, Franck Antoine. "Modélisation des stratifiés poreux avec prise en compte des perméabilités d'interface et de l'homogénéité." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2001.
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Côté, André. "Modélisation vibroacoustique dans le domaine des moyennes fréquences par éléments finis de type p." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 1998.
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Barrette, Michel. "Analyse vibroacoustique de la plaque raidie avec les éléments finis hiérarchiques trigonomériques." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2000.
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Foin, Olivier. "Outils de prédiction numérique pour l'optimisation des stratégies de contrôle du bruit à la source." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 1999.
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Langlois, Christian. "Modélisation des problèmes vibroacoustiques de basses fréquences par éléments finis." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2003.
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André, Hugo. "Surveillance angulaire d’une ligne d’arbre d’éolienne sous conditions non stationnaires." Thesis, Lyon, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAL0124.
Full textAbstract:
Dans le cadre de la maintenance conditionnelle, l'analyse vibratoire temporelle repose sur 50 ans d'expérience et jouit, de fait, d'une représentativité importante dans le secteur éolien. Cette analyse, appliquée sous des conditions de fonctionnement non stationnaires, fait néanmoins preuve d'un manque de précision dans la détection de défauts mécaniques. Afin de synchroniser l'échantillonnage avec les défauts des éléments tournants de la ligne d'arbre, il est alors nécessaire de s'appuyer sur une discrétisation angulaire du vecteur d'information. L'objet de cette étude est le développement d'un outil de surveillance disposant de cette qualité et s'appuyant sur les variations que présente la vitesse instantanée de la machine tournante pour évaluer l'état des éléments tournants. La vitesse angulaire instantanée, associée à l'analyse spectrale, est assujettie à des perturbations dont les origines sont identifiées et les influences quantifiées. Ainsi, il est envisageable de dimensionner un système de mesure en fonction des caractéristiques de la chaîne cinématique sous surveillance. Ce document propose également plusieurs outils de traitement originaux qui permettent, sous des conditions de fonctionnement non stationnaires, d'améliorer suffisamment l'observation pour que l'utilisation d'un seul capteur soit envisageable pour assurer la surveillance de la ligne d'arbre dans sa totalité. Ces outils mettent en exergue la dualité temporelle angulaire de la surveillance de machines tournantes et tirent parti des conditions de fonctionnement non stationnaires par la connaissance de la vitesse instantanée. Les procédés d'acquisition combinés aux outils de traitement sont mis à l'épreuve sur plusieurs banc d'essais. Sensible au degrés de désalignement, au type de défaut d'engrènement et à la gravité d'un écaillage, la vitesse angulaire instantanée est dorénavant une alternative confirmée à la surveillance vibratoire, même angulaire. Une vaste campagne de mesures a été lancée en parallèle et en continu sur une éolienne dans l'objectif ambitieux de mettre en place un procédé de pronostic. Les diverses conditions de fonctionnement sont prises en compte par une approche statistique permettant d'utiliser avantageusement leurs influences sur les mesures qui en sont issues. Ces travaux constituent une première étape dans la réalisation d'un modèle de surveillance multi-niveau adapté aux machines à fonctionnement variable dont les éoliennes sont un parfait exemple de complexitéThe overall background for the thesis is the need to develop new methods for monitoring machines subject to nonstationary operating conditions of speed and load, as typified by wind turbines. This has become particularly important because of the increasing prevalence of wind turbines for the sustainable supply of electrical power. Because of the cost of installing and maintaining wind turbines, often situated in remote areas and increasingly used off-shore, it has become imperative to use the most up-to-date monitoring methods to avoid unforeseen failure. For the same reason there has been a tendency to increase the size of individual units, but this gives problems for the transmissions used to convert the low speed input at a fraction of a Hz to the speed of conventional generators in the range 16-30 Hz or so. The power delivered by a turbine is proportional to the square of its diameter, but the input torque is proportional to the cube, and a large part of the cost of the gearbox is related to the torque. Anecdotally, this appears to have resulted in a situation where many transmissions are failing in a shorter time than their design life, and this means not only that their design must be improved, but also that they must be monitored more closely than many other machines, to detect and diagnose incipient faults at the earliest possible stage. The thesis seeks to help to redress the situation by proposing a number of innovative methods to improve the detection and diagnosis of faults in machines with variable speed and load, and especially wind turbine transmissions, not only to make the monitoring more efficient, but also more economical
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Gosse, Guillaume. "Rayonnement acoustique d'une structure périodique de type batterie à ailettes : Application aux pompes à chaleur." Phd thesis, INSA de Lyon, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00780182.
Full textAbstract:
La prédiction du bruit émis par les unités extérieures des pompes à chaleur, provenant en partie des batteries à ailettes, constitue un enjeu industriel important. L'obstacle majeur réside dans l'impossibilité de réaliser le calcul acoustique d'une batterie à ailettes avec les outils de simulation classiques (Éléments Finis de Frontière) à cause du trop grand nombre d'éléments nécessaires (près de 600 ailettes par mètre). Cette thèse a pour objectif d'exploiter la périodicité des batteries à ailettes afin de pouvoir calculer leur bruit rayonné à partir du rayonnement d'une seule ailette. La propagation des vibrations est décrite sous la forme d'une décomposition en ondes, autorisant la réalisation séparée des calculs pour chaque onde. Le déplacement en tout point de la structure est calculé à partir du déplacement d'un seul élément unitaire, obtenu par la Méthode des Éléments Finis (FEM). Un élément unitaire acoustique est spécialement défini, comprenant des baffles rigides destinés à représenter l'influence des autres ailettes de la structure. Le rayonnement de cet élément est calculé pour chaque onde en utilisant la méthode des Éléments Finis de Frontière (BEM), puis dupliqué spatialement en tenant compte de la nature propagative des différentes ondes. Pour chaque structure étudiée, la comparaison avec le calcul direct de la structure complète montre une très bonne concordance avec des temps de calcul fortement réduits. L'influence de plusieurs paramètres sur le comportement de la structure a également été identifiée, mettant ainsi en évidence certains phénomènes particuliers propres aux structures périodiques. Dans la dernière partie de cette thèse, une validation expérimentale de l'approche périodique est proposée. Les résultats numériques sont comparables aux mesures vibratoires et acoustiques réalisées sur les batteries à ailettes.
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Hwang, HaDong. "Extension de la méthode SmEdA par la prise en compte des matériaux dissipatifs en moyennes fréquences." Thesis, Lyon, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAL0048/document.
Full textAbstract:
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 système couplé structure/espace intérieur incluant l’influence des matériaux dissipatifs (amortissement ou absorption) dans le domaine des moyennes fréquences. 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 important, méthodes peu flexibles), nous utiliserons le formalisme de la méthode SmEdA (Statistical modal Energy distribution Analysis). 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 peut être utilisé pour étudier l’interaction vibroacoustique entre la structure de la cabine et l’intérieur de l’habitacle. 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 méthodologie numérique proposée. a mobilité d’éntrée, la puissance injectée et les énergies 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)The project CLIC (City Lightweight Innovative Cab) aims to develop a lighter-weighted truck that maintains NVH performances of the initial design. This PhD research is then to establish a vibroacoustic prediction model of a complex structure-bounded fluid system (cabin structure coupled to cabin space) including dissipative treatments (damping or absorbing materials) for the mid-frequency domain. Since most commonly used element based and statistical methods are not suitable for this frequency domain, a proper prediction tool, which should be flexible in modeling capabilities and feasible in computational cost, must be implemented. The SmEdA (Statistical modal Energy distribution Analysis) method is considered in this thesis to comply with these requirements. The main objective of this research is to extend this method for taking account of the damping effect induced by dissipative materials. Development and validation of the methodology are carried out. 1. Dissipative materials are represented by simplified equivalent models: (1) the equivalent single layer model for describing the plate covered with a viscoelastic layer and (2) the equivalent fluid model for describing a porous material into the cavity. 2. Each subsystem including the equivalent models of the dissipative materials is modeled with FEM(Finite Element Model). The FE matrices including the energy dissipation are then computed. The MSE (Modal Strain Energy) and MSKE (Modal Strain Kinetic Energy) methods are used to estimate the modal damping loss factor of each subsystem mode. 3. The SmEdA calculation is performed on a whole system considering the modal damping loss factors estimated in the second step for each subsystem. The power is injected into the plate at a localized point by the stationary white noise force and subsequently, the SmEdA parameters are computed. To validate the proposed methodology, laboratory test cases of the structure-fluid problem composed of a rectangular plate coupled to a parallelepipedic cavity are considered. Such system can be used to study the vibroacoustic interaction between structure and fluid. Two damped test cases of the plate-cavity system are studied: (1) a system with a viscoelastic damping pad on the plate and (2) a system with a composite fibre in the cavity. The damped test cases are modeled following the three steps and are analyzed in the framework of SmEdA. The results are then compared to the original case with no damping treatment. The last part of the thesis presents an experimental validation of the numerical computation results on each test case. Measured quantities such as input mobility, injected power and subsystem energies are compared to the numerical predictions. The modal damping loss factors of the damped subsystems estimated with MSE and MSKE methods are compared to the experimental results estimated by a high-resolution modal analysis method (ESPRIT method)
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Seghouani, Nassim. "Méthodes de régularisation appliquées à l'holographie acoustique champ proche." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30077.
Full textAbstract:
L'holographie acoustique champ proche revet aujourd'hui une importance grandissante dans le domaine vibro-acoustique. Cette technique permet de reconstituer un champ acoustique tridimensionnel a partir de l'enregistrement d'un champ acoustique bidimensionnel (hologramme) dans le champ proche d'un objet bruyant. Il s'agit essentiellement de calculer le champ acoustique sur une surface la plus proche possible de l'objet bruyant permettant d'ameliorer la resolution spatiale. Cette technique permet en outre de reconstituer plusieurs autres quantites physiques, telles que: le champ de vitesse particulaire, le champ vectoriel d'intensite, l'energie emise,, dont le calcul s'avere necessaire des que l'on veut correler les proprietes du vibrateur (modes de vibrations, facteur de rayonnement,) avec celles du champ rayonne. Ce calcul presente neanmoins de nombreux problemes inherents a tous les problemes inverses, nous citerons plus particulierement: la divergence en presence de bruit, et le probleme de troncature du champ hologramme. Afin de resoudre ces differents problemes nous proposons une approche par regularisation. Nous appliquons, dans un premier temps la methode de regularisation de phillips-tikhonov-twomey (ptt), le choix des parametres de regularisation etant realise par la methode de validation croisee generalisee (gcv). En inscrivant par la suite notre probleme dans un cadre probabiliste, nous appliquons la methode de regularisation par maximum d'entropie. Les performances de ces techniques sont examines sur des cas simules en utilisant des sources monopolaires et dipolaires qui couvrent un grand nombre d'applications physiques. Enfin, nous terminons notre etude par l'application de l'holographie acoustique regularisee a un cas pratique dans le domaine vibro-acoustique. Cette application consiste en l'etude du rayonnement d'une paroi de tgv2n
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Devillers, Emile. "Modélisation électromagnétique appliquée à la détermination des harmoniques de forces radiale et tangentielle dans les machines électriques en exploitant l’approche des sous-domaines." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2018. http://www.theses.fr/2018ECLI0018/document.
Full textAbstract:
La présence d’harmoniques de forces électromagnétiques dans les machines électriques est généralement source de bruit acoustique et de vibrations (B&V). Ce phénomène doit être considéré dès les premières phases de conception pour respecter les normes en matière de B&V, en particulier dans le secteur automobile. Le niveau de B&V s’obtient à partir d’une simulation multi-physique basée sur des modèles électromagnétiques, mécaniques et acoustiques, de préférence rapides et précis de manière à l’inclure le plus tôt possible dans la phase de conception. Cette thèse CIFRE est partie intégrante du programme de recherche interne de la société EOMYS ENGINEERING, qui développe et commercialise son logiciel MANATEE dédié à la simulation électromagnétique et vibroacoustique des machines électriques. Dans ce contexte de modélisation, cette thèse porte sur la méthode électromagnétique semi-analytique des sous-domaines pour le calcul des harmoniques de forces 2D dans l’entrefer d’une large variété de machines électriques, et se concentre particulièrement sur la Machine Synchrone à Aimant Permanents en Surface (MSAPS) et la machine asynchrone à cage d’écureuil. La thèse s’intéresse également à deux verrous scientifiques concernant la contribution des forces tangentielles au niveau de vibration global, et l’effet de modulation des dents qui apparaît dans les machines avec un nombre proche d’encoches et de pôles. A cet effet, un banc d’essai comprenant une machine bruyante particulière (une MSAPS avec 12 encoches et 10 pôles) et l’instrumentation nécessaire a été conçu et réalisé. Le banc d’essai vise enfin à comparer les différents modèles utilisés couramment dans les simulations B&VThe presence of magnetic stress harmonics inside the electrical machine is generally responsible for vibrations and acoustic noise generation. This phenomenon is called e-NVH (Noise, Vibrations and Harshness due to electromagnetic excitations) and has to be considered in the machine design to meet with NVH standard requirements, especially in automotive applications. The e-NVH assertion requires a multiphysics simulation including electromagnetic, mechanical and acoustic models, which must be fast and accurate especially for early design stages. This industrial PhD thesis takes part of the internal research program of EOMYS ENGINEERING company, which develops and commercializes MANATEE software, dedicated to the e-NVH simulation of electrical machines. In this modeling context, the present thesis investigates and extends the semi-analytical electromagnetic model, called Subdomain Method (SDM), for the computation of two-dimensional airgap magnetic stress harmonics in various topologies of electrical machines, mainly focusing on Surface Permanent Magnet Synchronous Machines (SPMSMs) and Squirrel Cage Induction Machines (SCIMs). The thesis also investigates two scientific open questions concerning the contribution of circumferential excitations to the overall vibration level and the slotting modulation effect, which appears in electrical machines with a close number of poles and teeth. For this purpose, an experimental test rig including a particular noisy machine (a SPMSM with 12 slots and 10 poles) and appropriate sensors has been designed and built. The test rig also aims at benchmarking the different multiphysics models currently used in e-NVH simulation workflow
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Renzi, Cédric. "Identification expérimentale de sources vibratoires par résolution du problème inverse modélisé par un opérateur éléments finis local." Thesis, Lyon, INSA, 2011. http://www.theses.fr/2011ISAL0146/document.
Full textAbstract:
L'objet de cette thèse est l'extension aux structures complexes de la méthode de Résolution Inverse Fenêtrée Filtrée (RIFF). L'idée principale se base sur le modèle Eléments Finis local et libre d'une partie de la structure étudiée. Tout d'abord, la méthode a été développée dans le cas des poutres. Les mesures de vibrations sont alors injectées dans le modèle Eléments Finis de la partie de poutre analysée. Les rotations sont estimées à l'aide de mesures de déplacements supplémentaires et des fonctions de forme sur le support élémentaire. La méthode étant sensible vis-à-vis des incertitudes de mesures, une régularisation a dû être développée. Celle-ci repose sur une double inversion de l'opérateur où une régularisation de type Tikhonov est appliquée dans la seconde inversion. L'optimisation de cette régularisation est réalisée par le principe de la courbe en L. A cause des effets de lissage induits par la régularisation, les moments ne peuvent être reconstruits mais ils apparaissent comme des ''doublets'' de forces. Ceci nous a conduit à résoudre le problème en supposant que seules des forces agissent sur la poutre. Enfin, une étude des effets de la troncature du domaine a été menée dans le but de s'affranchir des efforts de couplage apparaissant aux limites de la zone étudiée. Le cas des plaques a été considéré ensuite afin d'augmenter progressivement la complexité des modèles utilisés. L'approche Eléments Finis a permis d'intégrer à la méthode des techniques de condensation dynamique et de réduction par la méthode de Craig-Bampton. Le nombre de degrés de liberté est trop élevé pour permettre une estimation des rotations par mesures de déplacements supplémentaires, la condensation dynamique est employée afin de les supprimer dans le modèle théorique. Par ailleurs, la régularisation induisant une perte de résolution spatiale à cause de son effet de lissage, une procédure de déconvolution spatiale basée sur l'algorithme de Richardson-Lucy a été ajoutée en post traitement. Enfin, une application de la méthode à la détection de défauts a été envisagée de même que l'application de la méthode à l'identification des efforts appliqués par une pompe à huile sur un banc d'essais industriel. Le travail s'est donc appuyé sur des développements numériques et la méthode a été validée expérimentalement en laboratoire et en contexte industriel. Les résultats de la thèse fournissent un outil prédictif des efforts injectés par des sources de vibrations raccordées à une structure en s'appuyant sur un modèle Eléments Finis local et des mesures de déplacements vibratoires, le tout en régime harmoniqueThe object of this thesis is the extension to complex structures of the RIFF method (Résolution Inverse Fenêtrée Filtrée). Considering a subpart of a structure, the main idea is to build a local Finite Element model using free boundary conditions. First, the general method was developed on beams. Vibration measurements are injected in the Finite Element model of the analysed part of the beam. Rotations are estimated using extra-displacement measurements and elementary shape functions. The method is highly sensitive towards errors present in measurements, so a regularisation had to be used. This one consists in a double inversion of the operator where a Tikhonov regularisation is applied when performing the second inversion. The regularisation parameter is tuned by the L-curve principle. Because of the smoothing effect of the Tikhonov procedure, moments cannot be reconstructed anymore at this stage, but they do still appear as sets of opposite forces. This setback led us to solve the problem by restricting it to forces only equations. At last, the study of the truncature of the domain was conducted in the aim to suppress coupling forces appearing at the limits of the studied area. Then, the case of plates was considered in order to increase progressively the models’ complexities. The Finite Element approach permitted us to implement dynamical condensation as well as Craig-Bampton reduction techniques. This allowed us to reduce the total number of degrees of freedom to be taken into account both from a numerical and an experimental standpoint. For example, dynamical condensation allows to eliminate rotations in the model. Besides, regularisation induces a lack of spatial resolution because of its smoothing effect. A spatial deconvolution technique was therefore developed; it is based on the Richardson-Lucy algorithm which is applied at a post-processing stage. At last, it was successfully proposed to extend the method to the application of detecting defaults present in the structure. The method was also validated on an industrial test bench in order to identify the forces applied by an oil pump taken from a truck’s engine. This phD thesis relied on numerical developments and the method was validated experimentally both in laboratory and industrial context. Main results provide a predictive tool to evaluate injected forces by vibration sources linked to a structure. It necessitates to inject vibratory displacements measurements into a Finite Element model
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Pezerat, Charles. "Méthode d'identification des efforts appliqués sur une structure vibrante, par résolution et régularisation du problème inverse." Phd thesis, INSA de Lyon, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00778516.
Full textAbstract:
On développe une méthode d'identification des efforts qui produisent les vibrations d'une structure, à partir de la connaissance de son champ de déplacement mesuré en un nombre fini de points et de la connaissance à priori de son équation du mouvement. L'identification des efforts est basée sur le calcul du second membre de l'équation du mouvement discrétisée par un schéma aux différences finies. Comme dans la plupart des problèmes inverses, des difficultés se posent et sont dues à une sensibilité extrème aux incertitudes de mesure, introduisant un niveau de bruit élevé sur le résultat. Pour pallier ce problème, une méthode de régularisation originale, nommée R.I.F.F. (Résolution Inverse Filtrée Fenêtrée), a été mise au point. Elle utilise un fenêtrage spatial et un filtrage dans le domaine des nombres d'onde, où les paramètres de réglage sont étudiés en fonction des caractéristiques physiques de la structure. Plusieurs exemples issus de simulations numériques et d'expérimentations montrent les différentes applications que l'on peut obtenir : identification de forces mécaniques ponctuelles, d'efforts de couplage, de pressions acoustiques pariétales. La méthode a été aussi étendue à l'identification des conditions aux limites en termes d'impédances de translation et de rotation. Enfin, une ébauche de la construction d'opérateur de structure par voie expérimentale est proposée. A partir des déplacements mesurés, on identifie l'opérateur différentiel qui leur correspond et on montre ensuite que cet opérateur peut être utilisé pour l'identification des forces qui excitent la structure.
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Hernandez, Yanez Carmen Rosa. "Effet de masquage fréquentiel dans les vibrations du corps pour un sujet assis." Phd thesis, INSA de Lyon, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00838762.
Full textAbstract:
Dans les sociétés industrialisées, les humains sont exposés à multiples sources de mouvements vibratoires. Jusqu'à présent, l'analyse de l'effet des stimuli vibratoire dans son ensemble a été bien développée, plus précisément en ce qui concerne le seuil de perception. Au cours des dernières années, diverses études ont analysé l'influence de certains facteurs.Cependant, l'effet d'une des composantes du stimulus sur la perception d'autres composants a été rarement rapporté. Dans ce cas, très peu d'information a été trouvée dans la littérature. Dans les deux études trouvées, le seuil absolu a été réévalué en considérant un second signal sinusoïdal. La valeur du seuil était plus élevée que ce qui a été estimé avec le stimulus simple. L'augmentation du seuil a été attribuée à l'effet de masquage. Basé sur ces observations, cette étude examine l'existence de l'effet de masquage dans les vibrations vertical du corps entière. Afin d'examiner l'effet de masquage, la différence entre le seuil absolu et le seuil masqué est nécessaire. Deux types de stimuli ont été utilisés : le stimulus masquage et le stimulus de test. Le masque est un signal de bruit à bande étroite entre 10 et 20 Hz, à trois niveaux d'amplitude différents. La sélection du stimulus de masque a été basée sur le modèle de masquage largement étudié dans certains domaines tels que l'acoustique, le domaine visuel et vibrotactile. Le stimulus de test est un signal sinusoïdale d'amplitude modulée à six fréquences différentes (30, 35, 40, 50, 60, 80 Hz. L'effet de la fréquence sur le seuil absolu estimé est similaire à ce qui a été indiqué par d'autres études. La détection du stimulus en présence du signal de masquage a été empêchée. Par conséquent, il est certainement clair que le phénomène de masquage a eu lieu. Les valeurs des seuils masqués étaient considérablement plus élevées que ceux correspondant aux seuils absolus. Le seuil décroît en fonction de la fréquence de test et l'effet de masque est plus important à haute qu'à faible niveau d'intensité du masque. Le démasquage est lié à l'écart entre les fréquences des signaux masquant et de test. Lorsque l'écart est faible, prévaut la reconnaissance de l'augmentation de l'intensité globale d'énergie. Si l'écart augmente, la discrimination des signaux prédomine.
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Degeorges, Jean-François. "Rayonnement acoustique des plaques en champ proche." Le Mans, 1988. http://www.theses.fr/1988LEMA1016.
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Une formulation est proposee pour le calcul de la vitesse vibratoire de la plaque soumise a une excitation sinusoidale ponctuelle, en prenant en compte les parametres position et frequence de l'excitation, coefficient d'encastrement et facteur de perte du materiau. L'intensite acoustique rayonnee est determinee en appliquant l'integrale de rayleigh a la plaque discretisee. Simulation numerique : le but de cette simulation est de montrer dans quelle mesure une faible variation d'un des parametres de l'excitation influe sur la vitesse vibratoire de la plaque, sur sa decomposition modale et sur le champ proche rayonne. Etude experimentale : des mesures intensimetriques sont effectuees dans des plans paralleles et perpendiculaires a la plaque. Les formes modales des modes excites apparaissent tres nettement sur les representations graphiques obtenues et les mesures dans des plans verticaux mettent parfaitement en evidence le phenomene de court-circuit acoustique en champ proche. Les resultats de mesure presentent une bonne concordance avec les simulations
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Stelzer, Rainer. "Une méthode énergétique pour les systèmes vibro-acoustiques couplés." Phd thesis, INSA de Lyon, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00780602.
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Ce mémoire de thèse présente le développement de la méthode "statistical modal energy distribution analysis (SmEdA)" pour des systèmes vibro-acoustiques couplés. Cette méthode de calcul est basée sur le bilan énergétique dans des sous-systèmes fermés couplés, comme une structure ou une cavité. L'interaction entre de tels systèmes est décrite par des couplages entre les modes. La version initiale de SmEdA prend en compte seulement les modes qui ont une fréquence propre dans le bande d'excitation. Le travail présenté ici étudie l'effet des modes non résonants sur la réponse et identifie les cas dans lesquels un tel effet devient important. L'introduction des modes non résonants permet d'utiliser la méthode SmEdA dans des cas d'applications plus larges. En outre, une nouvelle méthode de post-traitement a été développée pour calculer des distributions d'énergie dans les sous-systèmes. Finalement, une nouvelle méthode d'approximation pour la prise en compte des modes de systèmes de grandes dimensions ou mal définis a été formulée. Toutes ces méthodes ont été comparées avec d'autres méthodes de calcul via des exemples académiques et industriels. Ainsi, la nouvelle version de SmEdA incluant le post-traitement pour obtenir des distributions d'énergie a été validé et les avantages et possibilités d'applications sont montrés.
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Derré, Jérémie. "Conception vibro-acoustique de panneaux composites intégrant des structures fractales." Thesis, Toulouse, ISAE, 2019. http://www.theses.fr/2019ESAE0019/document.
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Les structures sandwichs à cœur cellules nid d'abeilles sont largement employées dans l'industrie aéronautique, notamment pour leur grande rigidité de flexion à faible masse. Cette dernière caractéristique résulte également en une diminution de la transmission et une augmentation du rayonnement acoustique de ces structures. On cherche à modéliser une nouvelle stratégie passive de réduction des vibrations mécaniques et du rayonnement, se basant sur le principe de localisation des vibrations du matériau. L'idée fondatrice est l'insertion au sein du matériau d'hétérogénéités créant des obstacles pour la propagation des ondes mécaniques et donc des phénomènes de réflexion, transmission, diffusion voire dissipation de l'énergie mécanique vibratoire. Cela résultera en une localisation de certains modes structuraux, et modifiera le rayonnement acoustique associé à ces modes. Les travaux de thèse porte sur la modélisation, la simulation numérique et la validation expérimentale de structures sandwichs présentant des sur-charges localisées suivant un schéma fractalSandwich structures with honeycomb core cells have been widely used within the aerospace industry, because of their high static bending stiffness at a lesser mass cost. The weight reduction is unfortunately responsible for a decrease in the acoustic transmission and a rise of the radiation of such structures. Therefore, a new passive strategy of structural vibration and acoustic radiation reduction is investigated. The founding idea is to used the geometrical network of the honeycomb core by filling some cells with small heterogeneities, in order to create obstacles for the structural waves, creating wave reflection, transmission or even dissipation of the mechanical energy. That results in localization of some modes, which is modifying their acoustic radiation. This study implies modeling, numerical simulation and experimental validation of sandwich structures locally overloaded by fractal distributions
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Bou, Matar-Lacaze Olivier. "Mesure de vibration par vibromètre acoustique : importance des effets non-linéaires." Tours, 1997. http://www.theses.fr/1997TOUR3305.
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Grau, Loïc. "Approche analytique modale pour la prévision vibratoire de plaques couplées à des sols : Applications ferroviaires." Thesis, Lyon, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAL0113/document.
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Ce travail de thèse présente la formalisation du problème de couplage d'une plaque en vibration de flexion avec le sol. La notion d'impédance intermodale de rayonnement vibratoire est définie de façon analogue à son équivalent acoustique. A partir de cette définition, la notion de masse, raideur et amortissement modal ajoutée sur la structure par le sol est introduite. L'effet sur le niveau vibratoire de la structure est présenté, notamment l'effet très amortissant du sol sur la structure. Une comparaison avec le modèle équivalent acoustique est présentée avec une attention particulière portée sur les différences entre les impédances intermodales. L'influence de la stratification sur le niveau vibratoire de la structure fait apparaitre des phénomènes nouveaux sur la partie imaginaire de l'impédance intermodale. Une comparaison théorie-expérience a été effectuée dans le cas d'une dalle de tramway couplée au sol. On présente également une comparaison avec un code numérique, MEFISSTO développé par P. Jean au sein du CSTB. On présente également une extension du modèle d'une plaque couplée au sol au cas de couplage de deux plaques avec le sol. On montre notamment que l'écriture du problème reste très similaire au problème d'une plaque couplée au sol. Les impédances intermodales peuvent encore être définies avec la prise en compte du couplage des modes d'une plaque sur les modes de l'autre plaque. On présentera trois applications de ce modèle. La première concerne l'utilisation d'une Barrière Vibratoire Horizontale à la surface du sol pour atténuer les vibrations issues d'une première plaque modélisant la dalle de tramway. Finalement une ouverture du problème de couplage d'une plaque avec le sol par l'utilisation de ce modèle dans des problématiques inverses est présentée. On montre qu'il est possible par un problème inverse de remonter aux efforts injectés sur une dalle de tramway au passage de celui-ciThis thesis is concerned with the coupling between a fexural vibrating plate and a stratifed ground. A semi-analytical solution is introduced similar to the equivalent acoustical problem. The ground cross modal impedance is defined in a similar way as the equivalent acoustical impedance. From this definition, the ground added mass, stiffness and damping to the plate are presented. Similarities and discrepancies between the acoustical and the ground cross modal impedance are introduced. Influence of the ground stratification on the plate vibration shows new phenomena especially on the imaginary part of the ground cross modal impedance. A comparison between the model developed in this thesis and an experiment made on a tramway slab has been done as well as a comparison with a numerical model, MEFISSTO developed by P. jean at CSTB. One introduces an extension of the modeling developed and is concerned with modeling two flexural plates to the ground. It can be pointed out that problem formulation is still close to the problem formulation of one plate coupled to the ground. Three different fields of application of such modeling is presented. The first field of application is concerned with ground mitigation due to the passing tramway on. The first plate is the excited plate by the tramway and the second plate, called Horizontal Wave Barrier, is acting at the top surface as a ground attenuator. The second field of application is concerned with the modeling of building foundation. It is shown that the vibration received by the foundation of a building can be an input data for modeling an entire building vibration. The third field of application is concerned with different cases of tramway slab for reduction of ground vibration. Finally one presents an introduction of the use of this ground structure modeling in the case of inverse problem. It is shown that it is possible to identify injected force to the plate by the tramway. Furthermore the ground allows a regularization of the problem in the inversion which is not the case in the acoustical case
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Morozov, Andrey. "Étude de la vibration des transducteurs piézoélectriques par vibrométrie laser et holographie acoustique." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10004.
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La surface d'un transducteur piézoélectrique vibre de façon non uniforme en raison même de sa structure et des ondes de Lamb qui sont simultanément générées. La connaissance précise de la distribution de la vitesse de vibration en tout point de la surface du transducteur est cependant capitale pour une prédiction du champ ultrasonore rayonné. Ce travail montre pour la première fois qu'une mesure directe par vibrométrie laser d'un transducteur émettant dans un liquide donne une mesure très erronée en raison de l'interaction acousto-optique. Dans ce travail, une nouvelle méthode de type holographique est proposée. Son principe nécessite la mesure en amplitude et en phase dans un plan situé à distance du transducteur. Une rétropropagation utilisant l'intégrale de Rayleigh permet de déterminer la vitesse normale de vibration en tout point du transducteur. Des mesures comparatives sont effectuées avec les deux méthodes (vibrométrie et holographie) pour différentes sources ultrasonores mettant en évidence les limites du vibromètre laser. Enfin, en utilisant la méthode holographique, la vibration en tout point de la surface a pu être déterminée puis utilisée pour prédire la distribution spatiale du champ ultrasonore
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Bernier, Marc-André. "Modélisation du comportement vibratoire d'une plaque en moyennes fréquences." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 1997.
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Djimadoum, Myriam. "Prévision des vibrations stationnaires et instationnaires aux moyennes fréquences : : approche en énergie moyenne et approche par admittances impulsionnelles." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0111.
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Dans le cadre de l'étude des vibrations de structure assemblées excitées par une sollicitation stationnaire ou instationnaire, deux démarches différentes mais complémentaires ont été adoptées- l'une s'appuie sur le développement d'un problème énergétique moyennes fréquences comportant une équation simplifiée du second ordre que suit une variable énergétique moyennée dans l'espace et en fréquence et les conditions aux discontinuités lui étant associées. Ce développement est effectué dans le cas de deux poutres couplées et met bien en évidence l'importance des moyennes pour la simplification du problème. Une brève généralisation est faite au cas bidimensionnel avec une plaque simplement appuyée. Le' caractère quelconque de l'excitation est pris en compte par la recherche d'un résultat dans le domaine temporel, grâce, d'une part à la reconstruction d'une phase, et d'autre part à une hypothèse de décroissance exponentielle. -la deuxième démarche forme une référence pour la première, de par le caractère plus exacte de sa résolution : le problème de deux poutres couplées est ainsi traité par décomposition géométrique de l'assemblage puis modélisation des structures isolées par des admittances impulsionnelles. Ceci permet finalement d'obtenir les efforts de couplage à la jonction, grâce à diverses méthodes de résolution que l'on décrit et compare numériquement: intégration numérique directe, transformation de Fourier inverse et méthode de type GalerkinThe study of vibration of assembled structure excited by stationary or non stationary forces is made through two different but complementary procedures: -The first one is based on the development of an energetic approach in the mid-frequency range, which consists of a simplified second order equation in terms of an energetic space- and frequency- averaged quantity and the associated conditions at the discontinuities. This development is applied to the case of two damped coupled beams and emphasis is placed on the influence of the averages for the simplification of the problem. A brief generalization is made for two dimensional systems such as s1mply supported plates. As the excitation can be either stationary or non-stationary, one cane calculate another energetic value domain, firstly through the construction of an approximate phase and secondly through the assumption of an exponential decay of energy with time. - The second procedure is more exact and is thus used as a reference for the first one, i. E. , the problem of two coupled beams is solved by geometrical decomposition of the assembly and modelling of the isolated structures by impulse admittances. This allows one to obtain the coupling moments at the junction using different solution methods that are described and numerically compared: direct numerical integration, inverse Fourier transform and a method of the Galerkin type
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Legault, Julien. "Modélisation de la perte par transmission des parois légères à double panneaux." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2010. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1554.
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Pour faire face aux impératifs de diminution du poids des avions et des hélicoptères tout en maintenant le confort acoustique à l'intérieur des appareils, les solutions de contrôle du bruit doivent être élaborées dès les premières phases de la conception.Pour assister les ingénieurs dans cette tâche, ce projet vise à développer un modèle analytique rapide et précis pour la prédiction de la transmission sonore à travers les parois aéronautiques à double panneaux (murs latéraux des cabines d'avion). La stratégie de modélisation utilisée est basée sur l'hypothèse d'une structure infinie et périodique. Tout d'abord, une configuration composée de deux plaques métalliques connectées par des poutres en C est étudiée. Les modèles simples existant dans la littérature sont implémentés et une approche périodique est développée. Ces modèles et cette approche sont ensuite comparés à une expérience de validation. Les résultats montrent que les modèles simples sont mal adaptés aux structures légères, car la plupart de ces modèles ont été originalement conçus pour les murs du domaine de la construction. En contrepartie, l'approche périodique concorde bien avec les mesures. Au chapitre suivant, l'approche périodique est modifiée pour prendre en compte les structures composites et les liens résilients discrets reliant le panneau interne au panneau externe. À l'aide du modèle développé, plusieurs études paramétriques sont conduites sur les propriétés dynamiques des liens, sur l'absorption dans la cavité et sur l'amortissement des panneaux. Grâce à ces études, des conclusions pratiques pour les concepteurs sont tirées, notamment au niveau de la pertinence d'atténuer la transmission structurelle entre les panneaux à l'aide de liens résilients. L'approche périodique est aussi comparée à des calculs par éléments finis et une bonne concordance est obtenue. Au dernier chapitre, il est montré comment les traitements multicouches remplissant la cavité entre les panneaux peuvent être intégrés dans le cadre de l'approche périodique. Un exemple est donné pour un traitement à trois couches. Dans le cadre de la présente maitrise, deux articles ont été publiés dans le Journal of Sound and Vibration ([43],[55]) et un troisième article sera soumis à l'Acoustical Society of America.
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Denis, Vivien. "Amortissement vibratoire de poutre par effet Trou Noir Acoustique." Thesis, Le Mans, 2014. http://www.theses.fr/2014LEMA1011/document.
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L'amortissement des vibrations de structure joue un rôle important dans de nombreuses applications industrielles. Les méthodes classiques de réduction de vibration par ajout de revêtement viscoélastique donnent généralement lieu à une augmentation de masse importante, ce qui peut être rédhibitoire dans l'industrie des transports pour des raisons écologiques ou économiques. L'effet Trou Noir Acoustique (TN) est une méthode passive permettant d'obtenir un amortissement de la structure sans augmenter sa masse: les ondes de flexion se propageant dans une extrémité de plaque profilée avec une loi de puissance sont efficacement dissipées si l'on place un film amortissant dans la zone terminale.Une étude préliminaire de nature expérimentale confirme le potentiel du TN comme stratégie d'amortissement: une analyse modale montre que le TN augmente significativement le facteur de recouvrement modal (MOF) de la poutre, et réduit donc son caractère résonant. Une analyse basée sur une approche ondulatoire montre que le coefficient de réflexion de l'extrémité TN présente de faibles valeurs. Un modèle numérique 2D d'une poutre, développé pour analyser le comportement de la terminaison, montre que l'augmentation du MOF peut-être expliquée par une augmentation de la densité modale et par un fort amortissement des modes de la structure, causé par une localisation de l'énergie dans la région profilée. La poutre TN possède des modes locaux bi-dimensionnels, et un modèle de guide de la terminaison TN incluant des imperfections, qui ne peuvent être évitées en pratique, montre que l'énergie incidente est diffusée sur de nombreux modes locaux. Les imperfections du TN améliorent ses performancesVibration damping of mechanical structures plays an important role in the design of many industrial systems. Classical methods for reducing vibrations using viscoelastic layers glued to the structure usually result in added mass on the treated structure, which may be prohibitive in the transportation industry for ecological and economical reasons. The "Acoustic Black Hole" (ABH) effect is a lightweight passive vibration technique: the flexural waves propagating in a beam extremity tapered with a power law profile are efficiently dissipated if an absorbing layer is placed where the thickness is minimum.A preliminary study experimentally confirms the potential of ABH as an efficient strategy for vibration damping: a modal analysis shows that the ABH significantly increases the Modal Overlap Factor (MOF) of the beam, thus reducing the resonant behaviour of the structure. An analysis based on a wave approach clearly shows that the reflection coefficient of an ABH termination has small values. Further investigations, including a two dimensional numerical model of the structure developed in order to understand its behaviour, show that the increase of MOF can be explained partly by an increase of the modal density and mostly by a high damping of a number of modes of the structure due to energy localisation in the tapered region. It is shown that the ABH beam possesses two-dimensional local modes. A waveguide model of an ABH termination with tip imperfection, which cannot be avoided in practice, shows that incident energy is scattered on local modes and that imperfections enhance the damping effect
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Marchetti, Fabien. "Modelling and characterisation of anisotropic multilayered plates on a wide frequency range." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSEI130.
Full textAbstract:
Le présent travail de thèse traite de la modélisation vibratoire et de la caractérisation dynamique de matériaux multicouches anisotropes. Dans le premier chapitre, une classification de quelques modèles analytiques de multicouche et techniques de caractérisation expérimentales de structures planes est établie sous la forme d'une synthèse bibliographique. Elle regroupe les récents résultats publiés autour du sujet. Le second chapitre propose une extension d'un modèle équivalent de multicouche au cas des structures anisotropes. Ce modèle décrit les premières courbes de dispersion de la structure et tient compte des phénomènes de cisaillement pouvant agir sur le mode de flexion en hautes fréquences. Le principal avantage du modèle réside dans sa simplicité et sa rapidité grâce à son nombre de variables cinématiques indépendant du nombre de couches. Les caractéristiques du multicouche sont définies par les 5 rigidités de flexion d'une plaque équivalente mince qui est comparée à ce dernier. L'extension de modèle est validée à l'aide d'une étude expérimentale réalisée sur des plaques composites en fibres de carbone. Un intérêt tout particulier est porté sur la modélisation de l'amortissement structurel. Une définition énergétique du facteur de perte, décrite par une formulation spatiale et temporelle de l'atténuation, est comparée à une définition équivalente. Une nouvelle définition de la formulation spatiale est proposée dans le cas de structures très amorties et est comparée aux résultats de la littérature. Dans le troisième chapitre, la technique de caractérisation RIC est étendue au cas des structures anisotropes. Cette méthode inverse s'appuie sur l'analyse du champ de déplacement de la structure et possède, grâce à son aspect local, des atouts non négligeables pour des applications industrielles. La méthodologie est tout d'abord présentée pour l'identification de sources (objectif initial de la méthode) et est ensuite adaptée à la caractérisation. Plusieurs applications numériques et expérimentales sont présentées afin de valider cette extension. Enfin, le quatrième chapitre porte sur la caractérisation expérimentale d'un sandwich en nids d'abeille sur une large bande fréquentielle (1 à 300 kHz). Le comportement dynamique complexe de cette structure épaisse est décrit au travers des résultats prometteurs fournis par les simulations de notre modèle et les estimations de RIC. Ces résultats sont également comparés à ceux d'un modèle de référence et d'autres méthodes de caractérisationThis PhD thesis concerns the modelling and the dynamic characterisation of anisotropic multilayered structures. In the first chapter, a classification of some analytical models and experimental methods of characterisation is presented in the form of a bibliographical synthesis where the main published results are gathered. The second chapter introduces an extension of an equivalent model of multilayered structures to the case of anisotropic materials. This model describes the first dispersion curves of the structure and considers the shear phenomena that can affect the bending mode in high frequencies. The main advantage of the model lies in its simplicity and rapidity thanks to a number of kinematic variables independent of the number of layers. The characteristics of the multilayer are defined by the 5 flexural rigidities of a thin equivalent plate which is compared to the multilayer. The results of the model are validated by means of an experimental study on carbon fiber composite plates. A particular interest is dedicated to the modelling of structural damping. An energetic loss factor, based on a temporal and spatial definition of the attenuation, is compared to an equivalent one. A new definition of the spatial attenuation is suggested for high damped structures and is compared to literature. In the third chapter, the methodology of the characterisation technique CFAT is adapted for anisotropic plates. This inverse method is based on the displacement field analysis of the structure and has, by means of its local aspect, relevant advantages for industrial applications. This adaptation is, as a first step, introduced for the identification of sources (initial objective of the method) and applied, in a second step, for the characterisation. Several numerical and experimental applications are presented to validate the results of the method. Finally, the fourth chapter deals with the experimental characterisation of a honey comb sandwich on a high frequency range (1 to 300 kHz). The complex dynamic behaviour of this thick structure is described through the promissing results given by the simulations of our model and the estimations of RIC. These results are also compared to the ones of a reference model and other characterisation methods
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Pellicier, Antoine. "Algorithme de calcul accéléré pour les structures rayonnantes à vibration sous-critique." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00404860.
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La Boundary Element Method (BEM) permet de calculer le champ acoustique émis par une structure à partir de sa vitesse pariétale. Cette méthode nécessite un maillage surfacique dont le nombre de noeuds N augmente avec la fréquence maximale d'analyse. Ayant une complexité et un stockage en O(N2), la BEM n'est pas assez performante en terme de temps de calcul. Le but de ce travail est de réduire ce temps de calcul en appliquant aux problèmesacoustiques 3D une méthode répandue dans le domaine de l'électromagnétisme appelée Fast Multipole Method (FMM). La FMM rend la BEM plus rapide par réduction de la complexité et du coût mémoire jusqu'à O(N log N). La FMM, qui ne prend pas en compte les propriétés vibratoires de la surface rayonnante a été numériquement et expérimentalement appliquée à des cas à vibrations sous-critiques. Les vibrations sont dites sous-critiques lorsque leur longueur d'onde est inférieure à la longueur d'onde acoustique. Si la FMM n'est théoriquement pas adaptée à ce type de champ vibratoire, elle donne de bons résultats pour les champs faiblement sous-critiques.
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Trdak, Kresimir. "Intensités vibratoire et acoustique dans les tuyaux." Phd thesis, Université de Technologie de Compiègne, 1995. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00424848.
Full textAbstract:
Dans cette thèse est étudié le problème de la propagation des énergies vibratoire et acoustique dans les tuyaux. L'étude commence par la présentation de théories des coques générales en notation tensorielle. Les théories des coques cylindriques de Flügge et de Flügge-Timoshenko sont utilisées pour décrire le comportement vibratoire de la paroi du tuyau. La théorie de Flügge-Timoshenko inclut les effets de cisaillement et d'inertie de rotation. Le fluide à l'intérieur du tuyau est supposé acoustique et son comportement est modélisé par l'équation d'ondes dans le repère cylindrique. Le couplage entre la paroi et le fluide interne est pris en compte. Les ondes élastiques qui se propagent dans la paroi du tuyau et celles acoustiques dans le fluide interne parcourent le tuyau dans le sens axial sous forme d'ondes libres, évanescentes et atténuées. L'énergie nette totale transférée dans le tuyau est constitué de la contribution vibratoire et acoustique. Chaque contribution est due à l'interaction des ondes libres d'une part et à l'interaction des ondes évanescentes d'autre part. L'effet de l'interaction des ondes atténuées n'est pas un transfert d'énergie nette mais une formation d'ondes évanescentes stationnaires. En raison du couplage entre la paroi le fluide interne, le flux total d'énergie nette peut être exprimé en termes de déplacements de la paroi. Ceci permet le développement des techniques expérimentales pour déterminer le flux total par la mesure des grandeurs vibratoires sur la paroi. Les résultats des essais réalisés en laboratoire et sur la tuyauterie d'un compresseur frigorifique sont présentés
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Paté, Arthur. "Lutherie de la guitare électrique solid body : aspects mécaniques et perceptifs." Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066461/document.
Full textAbstract:
Le son d'une guitare électrique solid body provient principalement du système électroacoustique rayonnant le signal de vibration de la corde. L'essentiel des travaux antérieurs s'est ainsi focalisé sur les amplificateurs, pédales d'effet, pickups, etc. Cependant, la vibration des cordes reste à l'origine du son. La modélisation du couplage entre la corde et la structure de la guitare permet de montrer l'influence de cette dernière sur le son de l'instrument. Nous vérifions ce que revendiquent certains luthiers et musiciens : la qualité de la fabrication mécanique de l'instrument joue bien un rôle important dans le son. La modification des éléments de lutherie permet une modification de la structure, donc du son. Une collaboration avec des luthiers nous a permis d'étudier des éléments de lutherie d'une manière raisonnée et réaliste. Les études mécaniques des guitares permettent de dégager une caractérisation des éléments de lutherie par l'analyse modale expérimentale. Une analyse psycholinguistique du discours des guitaristes électriques professionnels s'inscrivant dans une démarche de cognition située montre que ceux-ci sont sensibles aux éléments de lutherie. La notion d'élément de lutherie est élargie à deux nouveaux objets : l'évolution du comportement vibratoire au cours de la construction, et la variabilité de fabrication en fin de chaîne de production industrielle. En effet, l'histoire de la guitare électrique solid body contraste avec celle de la plupart des autres instruments de musique : sa conception est originellement pensée pour une production de masse. L'analyse vibro-acoustique et l'appréciation de l'instrument par les musiciens doivent en tenir compteThe sound of the solid body electric guitar comes mostly from the electro-acoustic system radiating the string vibration signal. Most of the previous studies have therefore been focusing on the amplifiers, effect pedals, pickups, etc. However, the string remains the origin of the sound. A model of the coupling between the string and the structure of the guitar shows that the structure has an influence on the sound. We check here what some luthiers and musicians affirm: the quality of the lutherie really matters for the sound.Modifications of the lutherie parameters alter the structure, hence the sound. A collaboration with luthiers allowed us to study some lutherie parameters in a reasonable and realistic way. A mechanical characterisation of the lutherie parameters is possible through experimental modal analysis. On the perception side, a situated cognitive approach is used together with a psycholinguistical analysis of the professional electric guitar players' verbalisations. It is shown that the players are sensitive to the lutherie parameters.The concept of lutherie parameter is extended to two new objects: the evolution of the vibratory behaviour of the guitars during the production process, and the variability at the end of the industrial production chain. As a matter of fact, the history of the solid body electric guitar contrasts with that of most of the other musical instruments. The solid body electric guitar was originally thought to be mass-produced. The vibro-acoustic analysis, and the musicians' judgements may take it into account
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Michelucci, Jean-Christophe. "Optimisation de forme structurale axisymétrique en vibroacoustique interne dans le domaine des basses et moyennes fréquences." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1998. http://www.theses.fr/1998ECAP0589.
Full textAbstract:
On aborde un problème d'optimisation de forme structurale en vibroacoustique interne dans le domaine des basses et moyennes fréquences, portant sur un système axisymétrique compose d'une structure couplée a une cavité acoustique. La structure a un comportement mécanique viscoélastique linéaire à mémoire instantanée et le fluide interne est compressible et dissipatif. La structure est soumise à un champ de pression pariétale aléatoire externe modélisé par un champ stochastique. Pour construire la fonction coût à partir du champ de pression pariétale aléatoire externe, on développe en série de Fourier selon la variable angle polaire, le champ de déplacement structural et le potentiel des vitesses du fluide interne sur leurs bases respectives de modes propres circonférentiels calculés numériquement par la méthode des éléments finis. La réponse stationnaire du système couplé à l'excitation aléatoire est obtenue en intégrant les modèles réduits matriciels résultant de cette réduction modale de type Ritz-Galerkin. On calcule alors la densité spectrale de puissance normalisée au niveau d'une surface d'observation interne ce qui permet de calculer la fonction cout du problème d'optimisation dont la variable est le paramètre d'élancement géométrique structural. Le problème d'optimisation est résolu en construisant point par la fonction cout ce qui permet d'en localiser le minimum. En exemple, on donne le cas d'un dôme en CVR, d'épaisseur constante, couplé a une cavité remplie d'eau.
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BRANCHERIAU, LOIC. "EXPERTISE MECANIQUE DES SCIAGES PAR ANALYSES DES VIBRATIONS DANS LE DOMAINE ACOUSTIQUE." Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008291.
Full textAbstract:
Afin d'améliorer le processus de classement des poutres en bois à usage structurel, l'objectif de ce travail consiste à imaginer et mettre en œuvre un système de mesure capable d'estimer de manière non destructive et fiable le module d'élasticité longitudinal et la contrainte à la rupture des avivés. Cette problématique inclut la possibilité de détecter et de quantifier le ou les défauts présents dans les pièces de bois. Pour atteindre l'objectif fixé, plusieurs étapes sont nécessaires. Ces différentes étapes sont présentées en détails dans l'ordre logique, et chronologique, pour des raisons de clarté. La première étape expose les modèles classiques, utilisés en analyse modale, en précise les limites de validité, puis établit une nouvelle approche théorique permettant de prendre en compte et de caractériser la présence de singularités dans les poutres en vibrations. La deuxième étape permet d'établir la liaison entre la théorie des vibrations de plaque et celle de poutre. Cette étape précise ainsi la limite de validité des modèles classiques de poutre en vibrations lorsque les dimensions de la section transverse sont différentes, ce qui est généralement le cas des poutres à usage structurel. La troisième partie permet de caractériser dans la gamme de fréquence concernée, par le biais d'une modélisation viscoélastique du comportement dynamique du matériau, l'ensemble des transformations subies par les ondes se propageant dans les poutres en vibrations. La quatrième partie pose le problème de la détection du nombre des singularités et de leur position à partir d'une méthode basée sur l'impact – echo, analysant les réflexions des ondes propagatives à l'interface entre différents milieux. La cinquième et dernière partie permet de juger de l'efficacité de l'ensemble des méthodes non destructives, développées au cours des précédentes étapes, à partir d'essais expérimentaux sur plusieurs lots de bois à usage structurel, quant à l'estimation des valeurs mécaniques de référence par des traitements statistiques appropriés.
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Marchetto, Christophe. "Caractérisation expérimentale de la réponse vibro-acoustique de panneaux sous excitations aléatoires par mesure de fonctions de sensibilité." Thèse, Université de Sherbrooke, 2018. http://hdl.handle.net/11143/11953.
Full textAbstract:
La caractérisation expérimentale de la réponse vibro-acoustique de panneaux excités par des champs de pression aléatoires est d'un grand intérêt autant en recherche que pour des applications industrielles. Deux excitations sont particulièrement étudiées: le champ acoustique diffus les pressions fluctuantes induites par une couche limite turbulente. Les moyens d’essais associés à ces excitations (chambre réverbérante, soufflerie, essais in situ) peuvent être très coûteux, difficilement contrôlables et rarement comparables entre laboratoires ou centre d’essais (installations de différentes dimensions ou mises en œuvres). La reproductibilité des mesures peut alors être remise en cause, ce qui rend difficile la comparaison entre différentes solutions technologiques. Il y a donc un fort intérêt à disposer d'un outil de laboratoire permettant de reproduire l’effet de ces excitations aléatoires dans un environnement contrôlé.
Dans ce contexte, cette thèse propose de développer une méthode expérimentale permettant de caractériser le comportement vibro-acoustique de panneaux sous un champ de pression aléatoire en s’affranchissant des moyens d’essais usuels. Les approches que l’on étudie se basent sur la formulation mathématique du problème dans le domaine des nombres d'onde. Celle-ci met en évidence une séparation explicite des contributions de l'excitation (via l’interspectre de pression pariétale), de celles du comportement vibro-acoustique du panneau (via les fonctions de sensibilité). A partir de la connaissance de l'interspectre de pression pariétale, il suffit alors de déterminer expérimentalement les fonctions de sensibilité du panneau afin de déterminer par post-traitement sa réponse à l'excitation considérée. Deux méthodes permettant de déterminer les fonctions de sensibilité sont étudiées numériquement et validées expérimentalement : la méthode dite de l’antenne synthétique et une méthode basée sur des principes de réciprocité. Pour étudier la validité de ces méthodes, on compare leurs résultats à ceux obtenus par des moyens standards pour deux types de panneaux et les deux types d’excitations évoqués précédemment.Abstract: The experimental vibro-acoustic characterization of panels submitted to random pressure fields is of great interest in the industry as well as in research laboratories. For the transport sector, this type of excitation can be found when a turbulent flow develops at the wall of a moving vehicle for example. The pressure fluctuations induced by the turbulent boundary layer excite the panels which radiate a noise inside the cabin. The experimental reproduction of those pressure fluctuations requires test means which can be very costly (i.e., wind tunnel, in situ tests) and whose physical parameters can hardly be controlled. The repeatability of measurements can thereby be questioned which makes it hard to compare different technological solutions. A second example of random pressure field is the diffuse acoustic field. This latter is usually reproduced in a reverberant room which is often coupled with an anechoic chamber by means of the panel whose acoustic insulation is to be tested. A pressure field is assumed to be diffuse if the acoustic energy comes from every direction with an equiprobable intensity of the incident waves. This assumption is never fully reached in practice (lack of grazing incident waves, strong modal behavior of the room at low frequencies, etc.). A laboratory tool which allows reproducing the effect of those random excitations in a controlled environment is therefore of great interest. In this context, this thesis aims at developing an experimental method to characterize the vibro-acoustic behavior of panels under random pressure fields without using the common test means (wind tunnel, reverberant room, in situ tests, etc.). For relevance sake, this approach must compensate for the previously stated issues. The approaches studied in this work are based on the mathematical formulation of the problem in the wavenumber domain. This latter allows an explicit separation of the contributions of the excitation via the wall-pressure cross-spectrum, from those of the vibro-acoustic behavior of the panel via so-called ‘sensitivity functions’. Assuming the wall-pressure cross-spectrum of the excitation is known, it is only required to experimentally determine those sensitivity functions, on the panel or in the acoustic medium, to determine the response of the panel to the considered excitation by post-processing. Two methods aiming at determining the sensitivity functions will be numerically and experimentally studied: the source scanning technique and the method based on the reciprocity principle. Results obtained with those method are compared to measurements using standard test means to attest the validity of those methods. Several vibro-acoustic indicators will be confronted while considering the two previously mentioned excitations and for two types of panels: an academic panel and a ‘complex’ from the aeronautic sector. This latter shows the applicability of the method in an industrial context.
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Delcor, Laurianne. "Contribution à la modélisation du confort vibratoire et acoustique sous excitations multi-harmoniques en cabine d’hélicoptères." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI042.
Full textAbstract:
Les hélicoptères sont des machines complexes générant une quantité importante de bruit et de vibrations. Il est donc important pour Airbus de savoir en spécifier l’inconfort pour proposer des hélicoptères confortables à leurs clients. La littérature propose une norme pour quantifier le confort vibratoire à partir de mesures d’accélérations (ISO2631-1). Concernant le bruit, des études internes à Airbus ont été réalisées et ont montré que l’inconfort sonore pouvait être modélisé par une fonction de la sonie, de l’acuité, de la tonalité et du niveau en dB(G). Enfin, il n’existe pas de modèle d’inconfort global liant l’inconfort de stimuli sonores et vibratoires simultanés, pour une application à l’hélicoptère. Cette thèse vise à modéliser l’inconfort global en se basant sur ces outils. Plusieurs expériences perceptives visant à faire évaluer l’inconfort de stimuli vibratoires à des volontaires ont été réalisées. Elles ont montré que la norme ISO2631-1 fournit une bonne estimation de l’inconfort vibratoire. Une modification de cette norme prenant en compte la modulation d’amplitude des accélérations permet d’améliorer la qualité prédictive dans le cas de phénomènes de battements. Des expériences similaires ont été réalisées en acoustique, où des participants ont évalué des stimuli sonores sans et avec protections auditives. Dans le premier cas, le modèle d’inconfort développé par Airbus reste valable. Un modèle plus simple basé sur la sonie uniquement permet une meilleure estimation de l’inconfort sonore. Avec protections auditives, l’estimation de l’inconfort n’est pas aussi directe, il faut au préalable filtrer les signaux sonores par les atténuations des protecteurs. Cette thèse a montré que pour des sons d’hélicoptères, les valeurs d’atténuations fournies par les constructeurs sont trop optimistes. Des mesures objectives d’atténuations donnent des valeurs plus faibles, en accord avec les préconisations de l’INRS. Les signaux sonores sont donc filtrés par les atténuations des protecteurs fournies par les constructeurs pénalisées selon l’INRS. Un modèle à partir de la sonie seule permet d’estimer l’inconfort sonore sous protections auditives. Toutefois, les coefficients de ce modèle sont différents du modèle obtenu pour une écoute sans protections. Enfin, des volontaires ont estimé l’inconfort global pour du bruit et des vibrations d’hélicoptères joués simultanément. Les résultats ont montré qu’un modèle d’inconfort global peut être obtenu à partir des indicateurs d’inconfort sonore et des indicateurs d’inconfort vibratoire. Ce modèle est basé sur une régression linéaire à laquelle un terme de couplage a été ajouté, sous la forme de la valeur absolue de la différence entre l’indicateur sonore et l’indicateur vibratoire. Un modèle simplifié permet de s’affranchir des mesures vibratoires à l’assise et au dossier et permet d’estimer l’inconfort à partir de mesures de bruit et d’accélérations aux pieds, pour un siège donnéHelicopters are complex machines generating a significant amount of noise and vibration. It is therefore important for Airbus to be able to specify the discomfort to offer comfortable helicopters to their customers. The literature proposes a standard to quantify vibration comfort from acceleration measurements (ISO2631-1). Concerning noise, internal Airbus studies have been carried out and have shown that noise discomfort can be modelled as a function of loudness, acuity, tone and level in dB(G). Finally, there is no overall discomfort model linking the discomfort of simultaneous sound and vibration stimuli for application to the helicopter. This thesis aims to model global discomfort based on these tools. Several perceptual experiments aimed at evaluating the discomfort of vibratory stimuli in volunteers have been performed. They have shown that the ISO2631-1 standard provides a good estimate of vibratory discomfort. A modification of this standard taking into account the amplitude modulation of accelerations makes it possible to improve the predictive quality in the case of beating phenomena. Similar experiments have been performed in acoustics, where participants evaluated sound stimuli without and with hearing protection. In the first case, the discomfort model developed by Airbus remains valid. A simpler model based on loudness alone allows a better estimation of the sound discomfort. With hearing protectors, the estimation of discomfort is not as direct, the sound signals must first be filtered out by the attenuation of the protectors. This thesis has shown that for helicopter sounds, the attenuation values provided by the manufacturers are too optimistic. Objective attenuation measurements give lower values, in accordance with INRS recommendations. The sound signals are therefore filtered by the attenuations of the protectors provided by the manufacturers penalized according to the INRS. A model based on loudness alone makes it possible to estimate the sound discomfort under hearing protection. However, the coefficients of this model are different from the model obtained for listening without protection. Finally, volunteers estimated the global discomfort for noise and vibrations of helicopters played simultaneously. The results showed that a global discomfort model can be obtained from the noise discomfort indicators and the vibration discomfort indicators. This model is based on a linear regression to which a coupling term was added, in the form of the absolute value of the difference between the noise indicator and the vibration indicator. A simplified model makes it possible to dispense with vibration measurements at the seat and backrest and to estimate discomfort from noise measurements and foot accelerations for a given seat
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Marquis-Favre, Catherine. "Construction de la fonction de transfert vibroacoustique pour la prédiction du rayonnement acoustique d'une structure sur site." Lyon, INSA, 1997. http://www.theses.fr/1997ISAL0027.
Full textAbstract:
L'objectif de cette étude est d'élaborer un outil permettant d'accéder au calcul du rayonnement acoustique d'une structure vibrant dans son environnement réel, à partir des seules données de vitesses vibratoires acquises sur sa surface. La difficulté de ce calcul réside dans la connaissance de la fonction de Green analytique jouant le rôle de fonction de transfert vibroacoustique entre la structure et le milieu acoustique environnant. L'approche proposée repose sur la construction numérique de cette fonction à partir d'acquisitions de vitesses vibratoires normales et de pressions acoustiques définissant respectivement le corps vibrant et le champ acoustique rayonné autour de ce dernier. Le modèle mathématique est basé sur une distribution de sources ponctuelles affectées d'une fonction densité, du type simple couche, obtenue à partir des pressions acoustiques mesurées en module et phase autour de la structure rayonnante dans son environnement réel. La fonction densité contient alors la contribution du rayonnement acoustique de la structure et de l'effet du local sur ce dernier. Son obtention nécessite la résolution d'un problème inverse. La fonction de transfert vibroacoustique de la structure in situ est ensuite construite numériquement, à partir de la fonction densité calculée aux points sources de la structure, et des vitesses vibratoires normales mesurées en ces mêmes points. Elle permet alors le calcul du rayonnement de la structure placée dans son environnement réel pour tout nouvel état vibratoire acquis expérimentalement. Un autre intérêt de cette approche est de compléter les données vibratoires acquises sur la surface d'une structure de forme complexe par une information acoustique contenue dans la fonction de transfert construiteThe aim of this study is to provide a tool that will allow the acoustic radiation from an industrial structure in its real environment to be worked out from experimental vibratory data. The difficulty lies in the knowledge of the analytical Green's function acting like a vibroacoustic transfer function between the structure and the surrounding acoustic medium. The proposed approach is founded on the numerical construction of this function from normal vibratory velocities and acoustic pressure measurements which respectively define the vibrating body and the sound field radiated from it. The mathematical model is based on a distribution of point sources with a density function, of single layer potential type, allocated to them. The density function is calculated from acoustic pressure measurements carried out in terms of modulus and phase all around the vibrating structure on its site. This function then contains the acoustic radiation of the structure and the room acoustic contribution. Its calculation consists in resolving an inverse problem. Next, the vibroacoustic transfer function of the structure on its site is numerically built from the determined density function at the structure point sources, and from the normal vibratory velocities measured at the same points. It then enables the acoustic radiation from the structure in its real surroundings to be predicted for any new vibratory state. One more advantage of this approach lies in adding acoustic information contained in the constructed vibroacoustic transfer function to the experimental vibratory data carried out on a complicated shape structure
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Luo, Qiu. "L'étude et l'application des méthodes inverses aux problèmes vibro-acoustiques." Compiègne, 1997. http://www.theses.fr/1997COMP1075.
Full textAbstract:
Des méthodes existantes pour l'identification et la caractérisation des sources vibro-acoustiques y compris les techniques de cohérence et des spectres principaux, sont confrontées par des difficultés d'application lorsque les sources multiples sont fortement corrélées ou difficilement disponibles. L'objectif initial des recherches présentées dans ce mémoire était donc de développer des méthodes qui pourraient apporter une meilleure caractérisation des sources multiples et de les appliquer à des différents problèmes industriels et de recherches. Après un rappel des éléments mathématiques associés aux méthodes qui sont présentées dans ce mémoire, la décomposition en valeurs singulières et la pseudo-inverse des matrices, la méthode inverse MMS (Méthode de Matrice Spectrale) est systématiquement étudiée à l'aide des simulations numériques et des tests expérimentaux. Les résultats nous permettent d'évaluer qualitativement et quantitativement la précision de la méthode inverse MMS pour l'identification et la caractérisation des sources, indépendantes ou cohérentes. Plusieurs applications basées sur la méthode inverse MMS sont développées dans les domaines vibratoires et acoustiques. Chacune de ces applications est développée soit directement d'un projet industriel soit d'une extension de l'étude initiale couvrant un des sujets suivants : - Mesure d'intensimétrie vibratoire, en vue de l'amélioration de sa précision et le conditionnement des composants individuels lors des multiples sources, - Caractérisation des forces de coupe des machines-outils en usinage, en vue de l'établissement d'un modèle paramétrique des vibrations de la machine-outil, - Identification du bruit émis par les brûleurs de chaudière, en vue de sa modélisation et sa réduction, - Prévision des rayonnements acoustiques d'un panneau à partir des mesures vibratoires, en vue d'évaluer la sensibilité acoustique vis-à-vis de la vibration mécanique de différents matériaux. Dans l'annexe une nouvelle méthode de l'identification des propriétés dynamiques des joints mécaniques est présentée. Cette méthode est basée sur l'identification des ondes de flexion associée à la technique de pseudo-inverse de matrice.
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Kovalevsky, Louis. "La théorie variationnelle des rayons complexes version Fourier : application aux problèmes tridimensionnels de vibro-acoustique." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00624377.
Full textAbstract:
La Théorie Variationnelle des Rayons Complexes (TVRC) est une méthode ondulatoire adaptée à la résolution de problèmes de vibrations dans le domaine des moyennes fréquences. Elle utilise une formulation faible du problème qui permet d'utiliser n'importe quelles fonctions de forme qui vérifient l'équation d'équilibre à l'intérieur du sous domaine. Ainsi la solution peut être approximée par une répartition intégrale d'ondes planes, cette approche est particulièrement efficace en moyenne fréquence et conduit a un très bon taux de convergence de la méthode. Dans les travaux précédents, l'amplitude des ondes planes était discrétisée par une fonction constante par morceaux. Dans cette thèse, une nouvelle forme de discrétisation est proposée, basée sur les séries de Fourier. L'extension aux problèmes tridimensionnels est directe grâce à l'utilisation des harmoniques sphériques. Cette nouvelle approche permet d'améliorer l'efficacité et la robustesse de la méthode grâce notamment à un schéma d'intégration semi-analytique. Cette nouvelle version de la TVRC est alors capable de traiter des problèmes d'une complexité industrielle, et de résoudre des problèmes à des fréquences relativement élevées.
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El, Ouhabi Abdellah. "Méthode nodale directe et itérative pour le calcul d'un champ de déplacement dans un problème de vibration acoustique." Besançon, 2000. http://www.theses.fr/2000BESA2066.
Full textAbstract:
L'objet principal de cette thèse est l'étude de la méthode nodale sur un maillage triangulaire, appliquée à la résolution d'un système de type Lamé avec conditions aux limites Dirichet - Neumann. On donne des résultats d'existence et d'unicité et un résultat de régularité. Un algorithme itératif basé sur le découplage des équations est proposé, et pour la dicrétisation on utilise dans un premier temps une méthode des éléments finis P1 conforme. .The aim of this work is to study nodal methods on triangular meshes, for the Lamé system with Dirichlet-Neumann conditions. We prove the existence and uniqueness of the solution and give a regularity result. An iterative algorithm by decoupling the equations is proposed and its convergence is established. We first use the P1 conforming finite element method for the discretization. .
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Cuenca, Jacques. "Wave models for the flexural vibrations of thin plates : model of the vibrations of polygonal plates by the image source method : vibration damping using the acoustic black hole effect." Le Mans, 2009. http://cyberdoc.univ-lemans.fr/theses/2009/2009LEMA1011.pdf.
Full textAbstract:
Les vibrations de flexion des structures minces sont étroitement liées au rayonnement sonore et à l'endommagement des structures. Ainsi, des méthodes de modélisation des vibrations et des techniques d'amortissement sont indispensables dans divers domaines scientifiques et techniques. La première partie de la thèse traite du développement d'un modèle des vibrations de flexion de plaques minces polygonales excitées ponctuellement, basé sur la méthode des sources image. Le modèle développé permet de prédire les vibrations d'une plaque et d'un assemblage de plaques dont la géométrie et les conditions aux limites sont arbitraires. La particularité de la méthode est que la précision des simulations s'améliore avec la fréquence et l'amortissement structural, ce qui est contraire à la méthode des éléments finis ou aux méthodes dites modales. Un outil de mesure du module d'Young et du facteur d'amortissement de panneaux fortement amortis est également proposé. La deuxième partie de la thèse traite de l'amortissement des vibrations par l'effet de ``trou noir acoustique''. La célérité des ondes de flexion dépend de l'épaisseur de la structure dans laquelle elles se propagent. Ainsi, une onde se propageant dans une plaque d'épaisseur décroissante ralentit et, dans certaines conditions, peut s'arrêter complètement. Un modèle est développé, permettant d'estimer les valeurs optimales des paramètres des matériaux utilisés afin de maximiser l'amortissement. Les résultats numériques, ainsi que des études expérimentales, montrent une réduction de niveau vibratoire atteignant 20 décibelsFlexural vibrations of thin structures are strongly related to sound radiation and structural damage, for which they deserve careful attention in many domains of science and engineering. Two aspects of crucial importance are the development of accurate tools for the prediction and analysis of vibrations and efficient vibration damping. In the first part of the thesis, a model of the flexural vibrations of thin convex polygonal plates based on the image source method is presented. The developed approach allows to predict the vibrations of individual plates and plate assemblies of arbitrary convex polygonal geometry and having arbitrary boundary conditions. The method is particularly suitable for mid- and high-frequency dynamics, in that its accuracy is improved with an increase in frequency or structural damping. A tool for estimating the Young's modulus and structural damping ratio of highly damped flat panels is also proposed. The second part of the thesis concerns vibration damping using the acoustic black hole effect. It is weel-known that a flexural wave travelling in a thin plate or beam slows down in a zone of decreasing thickness. Thus, if the thickness decreases sufficiently smoothly to zero, the wave stops travelling, without being reflected back. Such is the principle of the so-called acoustic black hole effect. A model of the flexural vibrations of such profile is proposed, allowing to determine optimal geometrical and material properties in order to maximise vibration damping. Simulated and measured responses show a reduction of vibration level up to 20 decibels
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Vu, Quang Anh. "Evaluation du béton d'enrobage par acoustique non linéaire et ondes de surface." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4712/document.
Full textAbstract:
Cette thèse s’inscrit dans le contexte des contrôles non destructifs du béton par ultrasons. Nous focalisons notre étude sur les mesures en acoustique non linéaire qui permettent d’ausculter le béton à l’échelle mésoscopique où les ondes interagissent avec les microfissures et le réseau de porosité. Les paramètres associés sont connus comme étant beaucoup plus sensibles que ceux issus des mesures linéaires. Le béton est un matériau hétérogène et complexe, ce qui présente un comportement fortement non linéaire croissant avec l’état endommagé.Nous développons dans cette thèse un type de mesure non linéaire : Dynamic Acousto-Elastic Testing (DAET). Cette technique fondée sur le principe d’une excitation dynamique du matériau, utilise les ondes ultrasonores pour suivre la variation du comportement élastique en fonction de l’amplitude d’excitation. Nous focalisons notre étude sur le problème du béton d’enrobage qui tient un rôle essentiel dans la durée de vie d’une structure de génie civil. Nous étudions l’interaction des mesures non linéaires par DAET avec les ondes de Rayleigh qui se propagent dans le béton d’enrobage. Nous montrons la sensibilité importante de l’évolution de paramètres non linéaires en fonction de l’endommagement thermique et de la carbonatation.Par la suite, nous proposons une nouvelle méthodologie de la mesure DAET, dans laquelle la vibration transitoire est générée par un impact et les ondes sont générées en continue. Nous présentons différentes applications de la méthode proposée, incluant le cas des éprouvettes de grandes dimensions. Cette approche ouvre de larges possibilités de transposer les mesures pour une application sur siteThis thesis is related to the field of nondestructive evaluation of concrete by ultrasound. We focus our study on nonlinear acoustic-based measurements that allow the concrete auscultation at mesoscopic scale where waves interact with microcracks and porosity network. The nonlinear parameters are known to be much more sensitive than those from linear measurements. Concrete is a heterogeneous and complex material. Its behavior is highly nonlinear with increasing damaged state.We develop in this thesis a type of nonlinear measurement: Dynamic Acousto-Elastic Testing (DAET). This technique is based on the principle of a dynamic excitation of the material, using ultrasounds to follow the variation of the elastic behavior depending on the excitation amplitude. We focus our study on the problem of concrete cover which holds a key role in the life of a civil engineering structure. We study the interaction of the DAET measurement with the Rayleigh waves which propagate in the concrete cover. We show the high sensitivity evolution of non-linear parameters in function of thermal damage and carbonation.Subsequently, we propose a new methodology of DAET measurement, in which the transient vibration is generated by an impact and ultrasounds are generated continuously. We present different applications of the proposed method including the case of large specimens. This approach opens broad possibilities of transposing measurements for on-site application
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Bouchet, Laurent. "Calcul du rayonnement acoustique de structures à partir de données vibratoires par une méthode de sphère équivalente." Phd thesis, INSA de Lyon, 1996. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00778519.
Full textAbstract:
La prévision du bruit rayonné par une structure vibrante à partir de données vibratoires calculées ou mesurées intéresse de nombreux industriels qui, dés le stade de la conception, peuvent prévoir, analyser et éventuellement corriger les nuisances sonores engendrées par une machine. Grâce aux récents développements des moyens de calcul numériques, les travaux de recherche théoriques et expérimentaux dans le domaine de la vibro-acoustique ont fortement progressé. Ils ont conduit à des logiciels de calcul basés sur des méthodes d'éléments finis ou d'éléments finis de frontière qui nécessitent cependant des investissements importants : calculateurs puissants et utilisateurs avertis. Afin de réduire les temps de calcul, on applique le principe des sources équivalentes en remplaçant la structure par une sphère qui va générer le même rayonnement acoustique que la structure. Le champ de vitesse vibratoire à la surface de la structure étant supposé connu, il est utilisé pour déterminer le champ vibratoire à la surface de la sphère équivalente par minimisation (méthode de la sphère équivalente proprement dite) ou par projection (approche géométrique). Les deux méthodes sont validées sur des exemples numériques et expérimentaux lorsque la structure admet une géométrie simple et compacte. Différents paramètres qui permettent de caractériser le modèle (rayon et position de la sphère par exemple) ainsi que la précision et la stabilité des résultats en fonction du maillage vibratoire et des erreurs de mesure sont discutés.
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Lindberg, Anders Sven Axel. "Airborne noise characterisation of a complex machine using a dummy source approach." Thesis, Lyon, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAL0082/document.
Full textAbstract:
La caractérisation des sources sonores dues aux vibrations est un défi dans le domaine du bruit et des vibrations. Dans cette thèse, une approche expérimentale pour caractériser la propagation du son d’une machine complexe a été étudiée. Pour caractériser de manière appropriée la source sonore placée dans un environnement quelconque, il a été indispensable de prendre en compte les phénomènes de rayonnement et de diffraction. Cela permet de prédire une pression acoustique. Une technique particulière, appelée source mannequin, a été développée pour répondre à cette problématique. Le mannequin est une enceinte fermée de taille similaire mais qui a une forme simplifiée par rapport à la machine complexe, et sert de modèle de diffraction sonore. Le mannequin est équipé d’une série de haut-parleurs alignés dans le prolongement de la surface de l’enceinte. La superposition du champ acoustique créé par chaque haut-parleur modélise le rayonnement acoustique de la machine complexe. Cette thèse introduit donc le concept de source mannequin et traite de trois problèmes émanant de la mise en pratique de celui-ci : (1) l’estimation du transfert d’impédance dans l’espace (fonction de Green), (2) les spécifications de l’enceinte et de la série de haut-parleurs, et (3) l’estimation des sources équivalentes en termes de débit volumique. L’approche est étudiée au travers de cas d’études expérimentaux et numériquesThe characterisation of vibrating sound sources is a challenge in noise and vibration engineering. In this thesis, an experimental approach to the characterisation of air-borne sound from a complex machine is investigated. A proper characterisation has to account for both radiation and diffraction phenomena in order to describe the sound source when inserted into an arbitrary space which enables prediction of sound pressure. A particular technique — a dummy source — has been conceived to deal with this problem. The dummy is a closed cabinet of similar size but much simpler shape than the complex machine, and it serves as a model of sound diffraction. The dummy is equipped with a flush-mounted array of loudspeaker drivers. The superposition of sound fields created by the individual drivers models sound radiation of the complex machine. This thesis introduces the concept of a dummy source and discusses three problems that need to be addressed for its practical application: (1) estimation of the transfer impedance of the space (the Green’s function), (2) the specification of the cabinet and the driver array, and (3) the estimation of the equivalent source strengths in terms of volume velocity. The approach is investigated via experimental and numerical case studies
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Girard, Adrien. "Étude du confinement acoustique dans des nano-structures métalliques et semiconductrices par diffusion Raman basse fréquence." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSE1106/document.
Full textAbstract:
Les spectroscopies de diffusion inélastique de la lumière (Raman/Brillouin) sont un outil versatile qui permet d'étudier les phonons thermiques de la matière à différentes échelles. Dans les milieux nano-granulaires, l'étude des phonons acoustiques dont la longueur d'onde est grande devant le diamètre D des grains (?/D >> 1) permet de caractériser l'élasticité macroscopique gouvernée par la loi du contact de Hertz. La validité de la loi de contact est étudiée pour des poudres d'oxyde constituées de nanoparticules sphériques d'une taille de quelques nanomètres. Lorsque la demi-longueur d'onde des phonons acoustiques devient égale à la dimension du confinement (diamètre D pour les sphères, épaisseur e pour une plaquette), la propagation n'est plus possible et un phénomène de résonance mécanique apparaît. La spectroscopie Raman basse fréquence a été utilisée pour caractériser les modes de vibration acoustique de nanoplaquettes semiconductrices habillées d'un « manteau » organique. Lorsque l'épaisseur est suffisamment faible (e ~1 nm) une forte déviation de la fréquence de résonance est observée par rapport au modèle de la plaquette libre, attribuée à la présence des molécules organiques et est interprétée par un effet nano-balance. Lorsque l'objet confinant est un nano-dimère métallique, une hybridation plasmonique et acoustique des nanoparticules ont lieu conjointement. L'excitation résonante du plasmon dimèrique permet d'observer à l'échelle d'un dimère unique la diffusion par les modes de vibration dipolaire hybridé l=1 ainsi que les modes non hybridés de moment angulaire l >2, interdits par les règles de sélection précédemment établies pour ce régime de tailleInelastic light scattering spectroscopies (Raman/Brillouin) are a versatile tool to study thermal phonons at various scales. In nano-granular media, the study of acoustic phonons with a wavelength much greater than the grain diameter D (?/D >> 1) allows one to characterize the macroscopic elasticity governed by Hertz law of the contact. The validity of Hertz law is studied for powders made of oxide nanoparticles a few nanometers in diameter. When the phonon half-wavelength reaches the confinement dimension (diameter D for spheres, thickness e for plates) propagation is forbidden and mechanical resonances occur. Low frequency Raman spectroscopy has been used to characterize the acoustic resonances of semiconducting nanoplatelets “dressed” with an organic surfactant layer. When the thickness becomes thin enough (e ~ 1 nm), the resonance frequency is significantly downshifted compared to a free platelet, attributed to a mass load effect due to the organic molecules. When the confining object is a metallic nano-dimer, both plasmonic and acoustic hybridization occur at the same time. The resonant excitation of the dimeric plasmon allows one to observe down to single nano-object scale the inelastic scattering by dimer hybridized dipolar vibration modes l=1 as well as non-hybridized modes with higher angular momentum l >2, known to be Raman inactive in this size range according to previously established selection rules. Possibilities for a new plasmon-vibration coupling mechanism are discussed