Dissertations / Theses: 'Vibroacoustique'

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Viallet, Marianne. "Prédimensionnement Vibroacoustique du Groupe Moto Propulseur." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00589681.

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Abstract:

Les législations européennes imposent aux constructeurs automobiles que leurs véhicules ne dépassent pas un certain niveau de bruit. De plus, du point de vue économique, leurs clients ac- cordent de plus en plus d'importance aux aspects liés à la qualité acoustique lors de l'achat d'une voiture. Une des sources principales de bruit est le Groupe Moto Propulseur. Or, si des outils suc- cincts existent très en amont dans la conception, les concepteurs ne possèdent pas d'outils in- formatiques adaptés pour orienter la conception et ont donc peu de marge de manœuvre. Si le moteur s'avère bruyant en fin de projet, seules des solutions palliatives coûteuses et souvent mal adaptées peuvent alors être appliquées. L'objectif de cette thèse est par conséquent de permettre d'évaluer le bruit émis par le moteur plus tôt dans de cycle de conception grâce à des simulations numériques. Ces simulations doivent être effectuées sur des pièces de géométrie simplifiées conformément au niveau de connaissance à ce stade de la conception. De plus, des méthodes numériques rapides doivent permettre de com- parer plusieurs architectures moteur afin de privilégier la plus favorable par rapport à l'acoustique et aux vibrations. Pour y parvenir, nous avons déterminé les paramètres géométriques correspondant à un stade précoce de la conception qui doivent apparaître sur les pièces simplifiées afin d'obtenir des simu- lations représentatives vis-à-vis de la vibroacoustique. Dans ce but, nous avons mis en place une méthodologie de représentation simplifiée juste nécessaire correspondant à ces prestations. Elle a été évaluée en dynamique d'une part et en acoustique d'autre part. De plus, il est indispensable de disposer de nouvelles méthodologies de calcul du rayonne- ment acoustique, adaptées à la comparaison d'architectures. Pour cela, nous avons développé la Sous Structuration Soustractive (SDM) qui permet de décomposer un problème complexe de rayonnement acoustique en deux sous problèmes, l'un fini et l'autre infini. En choisissant de fa- çon adéquate cette décomposition lorsqu'on souhaite comparer plusieurs architectures moteur, cette méthode permet de conserver les résultats du calcul infini souvent traité avec les éléments de frontières. Les résolutions des sous problèmes finis résultants sont alors effectuées par une mé- thode éléments finis. Le calcul infini utilisant les éléments de frontière étant plus long à réaliser, nous avons également proposé une méthode appelée Sous Structuration Infinie ou Algorithme de clonage qui permet de traiter ce type de problème en utilisant les éléments finis. Enfin la SDM a été appliquée à un cas industriel. Les résultats numériques ont été comparés avec succés à ceux obtenus avec une méthode de référence.

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Viallet, Laxalde Marianne. "Prédimensionnement vibroacoustique du groupe Moto propulseur." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2007. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T2123_mviallet.pdf.

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Abstract:

Les législations européennes imposent aux constructeurs automobiles que leurs véhicules ne dépassent pas un certain niveau de bruit. De plus, du point de vue économique, leurs clients accordent de plus en plus d’importance aux aspects liés à la qualité acoustique lors de l’achat d’une voiture. Une des sources principales de bruit est le Groupe Moto Propulseur. Or, si des outils succincts existent très en amont dans la conception, les concepteurs ne possèdent pas d’outils informatiques adaptés pour orienter la conception et ont donc peu de marge de manoeuvre. Si le moteur s’avère bruyant en fin de projet, seules des solutions palliatives coûteuses et souvent mal adaptées peuvent alors être appliquées. L’objectif de cette thèse est par conséquent de permettre d’évaluer le bruit émis par le moteur plus tôt dans de cycle de conception grâce à des simulations numériques. Ces simulations doivent être effectuées sur des pièces de géométrie simplifiées conformément au niveau de connaissance à ce stade de la conception. De plus, des méthodes numériques rapides doivent permettre de comparer plusieurs architectures moteur afin de privilégier la plus favorable par rapport à l’acoustique et aux vibrations. Pour y parvenir, nous avons déterminé les paramètres géométriques correspondant à un stade précoce de la conception qui doivent apparaître sur les pièces simplifiées afin d’obtenir des simulations représentatives vis-à-vis de la vibroacoustique. Dans ce but, nous avons mis en place une méthodologie de représentation simplifiée juste nécessaire correspondant à ces prestations. Elle a été évaluée en dynamique d’une part et en acoustique d’autre part. De plus, il est indispensable de disposer de nouvelles méthodologies de calcul du rayonnement acoustique, adaptées à la comparaison d’architectures. Pour cela, nous avons développé la Sous Structuration Soustractive (SDM) qui permet de décomposer un problème complexe de rayonnement acoustique en deux sous problèmes, l’un fini et l’autre infini. En choisissant de façon adéquate cette décomposition lorsqu’on souhaite comparer plusieurs architectures moteur, cette méthode permet de conserver les résultats du calcul infini souvent traité avec les éléments de frontières. Les résolutions des sous problèmes finis résultants sont alors effectuées par une méthode éléments finis. Le calcul infini utilisant les éléments de frontière étant plus long à réaliser, nous avons également proposé une méthode appelée Sous Structuration Infinie ou Algorithme de clonage qui permet de traiter ce type de problème en utilisant les éléments finis. Enfin la SDM a été appliquée à un cas industriel. Les résultats numériques ont été comparés avec succés à ceux obtenus avec une méthode de référence
The EU law impose to car manufacturers that their vehicles don’t exceed a given noise level. Moreover, concerning economical aspects, their customers attach more and more importance to the acoustic quality when purchasing a car. One of the most important source of noise is the powertrain. Despite limited tools existing in the early design cycle, the designers do not have any numerical methods available to choose between several geometries the most favorable according to vibroacoustics. Numerical calculations and experimental tests at the end of the project allow to notice the engine emitted noise. Only expensive and maladaptive palliative solutions can then be applied. This thesis consequently aims at providing methodologies to evaluate earlier the engine noise emitted thanks to mumerical simulations. These calculations must be carried out on simplified geometries representing the level of knowledge at this stage of the design. Moreover, fast numerical methods must allow to compare several architectures of the engine in order to select the most favorable according to vibroacoustical considerations. To achieve this, the geometrical parameters, corresponding at an early stage of the design which must appear on the simplified parts in order to obtain representative simulations, have been determined. A simplified representation methodology has been set ut and evaluated with respect to dynamics and acoustics. Moreover, it is essential to have available new methods for the acoustical radiation calculation that must be adapted to the architectures comparison. That’s why the Substructure Deletion Method (SDM) has been developped. It consists in dividing a geometrically complex acoustical problem into two sub problems, respectively finite and infinite. When comparing several architectures of the engine, an appropriate decomposition may allow the infinite calculation to be realised once whereas the finite ones may be repeated for each model. Unbounded problems are often processed using Boundary Element Methods implementations that can appear time consuming. In this purpose, a finite element method based on a cloning algorithm which is called Infinite Substructuring Method has been proposed. Finally, the SDM has been applied on an industrial case. Numerical results show a good agreement with reference alculations

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Guenfoud, Nassardin. "Étude vibroacoustique d'une suspension arrière de motoneige." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/9708.

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Abstract:

La problématique liée au bruit des motoneiges est un enjeu important dans l’industrie des véhicules récréatifs. Il est donc nécessaire de trouver de nouvelles solutions technologiques qui permettront de concevoir des motoneiges plus silencieuses. La suspension arrière est un élément contribuant aux transferts des vibrations du véhicule qui, par la suite, peuvent créer un rayonnement sonore. Pour identifier les chemins de transfert vibroacoustique une méthodologie type TPA (Transfer Path Analysis) et OTPA (Operational Transfer Path Analysis) est mise en place. Cela consiste à utiliser des procédés expérimentaux pour obtenir une modélisation matricielle vibroacoustique de la suspension. Les résultats obtenus seront ensuite validés expérimentalement et permettront de proposer des solutions technologiques qui pourront être intégrées sur les nouveaux prototypes de motoneige.

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Dauchez, Nicolas. "Etude vibroacoustique des matériaux poroélastiques par éléments finis." Phd thesis, Université du Maine, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00438849.

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Abstract:

Le travail présenté est une analyse critique des éléments finis poroélastiques basés sur la théorie de Biot, permettant la simulation du comportement vibroacoustique des matériaux poreux à squelette déformable (mousses polymères, en particulier). Dans un premier temps, une étude de convergence montre que les critères de maillage, habituellement utilisés pour les éléments monophasiques, s'appliquent eu égard aux longueurs d'onde de Biot, mais restent insuffisants pour des applications tridimensionnelles. Une deuxième partie est consacrée à la validation expérimentale. Une attention particulière est portée sur la caractérisation expérimentale des matériaux. La première validation concerne la mesure d'impédance en conduit d'un échantillon résonnant. Différentes conditions aux limites sont réalisées afin de tester la validité des lois de comportement isotrope ou isotrope transverse pour le squelette. La deuxième validation porte sur la vibration d'une plaque amortie par collage d'une couche poreuse. Bien que les tendances soient bonnes, la difficulté à caractériser le comportement mécanique du squelette est mise en relief. Dans la dernière partie, on s'intéresse à l'analyse du comportement des matériaux poroélastiques. Un calcul de la répartition des puissances dissipées et réactives est développé à partir de la formulation par éléments finis. Appliqué au cas d'une couche poreuse collée à une plaque, il permet de montrer l'importance de la dissipation due à la viscoélasticité du squelette. Un modèle de plaque équivalente, considérant la couche poreuse comme un milieu viscoélastique, sujet au cisaillement, a été développé. Les bons résultats obtenus permettent un allégement conséquent des calculs en ce qui concerne le comportement vibratoire de cette structure.

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Dauchez, Nicolas. "Étude vibroacoustique des matériaux poreux par éléments finis." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape9/PQDD_0032/NQ67100.pdf.

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Dauchez, Nicolas. "Étude vibroacoustique des matériaux poreux par éléments finis." Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 1999.

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Iurasov, Volodymyr. "Contrôle passif en vibroacoustique avec absorbeur dynamique bistable." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0034.

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Abstract:

Le travail présenté dans cette thèse est dédié à l’étude d’un absorbeur bistable continu basé sur le principe du "Nonlinear Energy Sink" (NES) et son utilisation pour l’atténuation des vibrations d’un système mécanique à plusieurs degrés de liberté sous excitation acoustique. Le modèle analytique du comportement linéaire de l’absorbeur ainsi que le modèle numérique complet ont été présentés, analysés et validés par des séries d’expériences. Le complexité du transfert énergétique ciblé ("Targeted Energy Transfer" ou TET) entre l'absorbeur et le système primaire à contrôler n’a pas permis une description analytique simple. Nous avons donc choisi de concentrer cette étude sur l’exploration expérimentale et numérique de l’absorbeur couplé à des systèmes mécaniques sous excitations harmonique et aléatoire ainsi que sur l’identification des mécanismes de transfert d’énergie. Le système couplé a montré une dynamique très riche du fait de différents régimes de TET qui ont été décrits dans la littérature pour d’autres types de NES. Ce projet a été financé par Saint-Gobain. L’absorbeur a été adapté pour l’application prévue par la direction industrielle de la thèse: contrôle des vibrations de la double paroi sous excitation acoustique afin d’améliorer l’isolation acoustique fournie par le système.Les connaissances qualitatives sur la dynamique de l’absorbeur obtenues à partir des résultats expérimentaux et numériques, ainsi que l’analogie avec les autres types de NES, ont permis la création d’un absorbeur qui répond à la problématique posée. Les moyens pour l’optimisation et le développement de l’absorbeur ont été identifiés et les simulations préliminaires ont été fournies
The work presented in this thesis is dedicated to the study of a continuous bistable absorber based on the principle of Nonlinear Energy Sink (NES) and its use for the vibration mitigation of a many-degree-offreedom mechanical systems under acoustic excitation. The analytical model of the linear behavior of the absorber and its complete numerical model were presented, analyzed and validated by series of experiments. The complexity of the Targeted Energy Transfer (TET) between the absorber and the primary system did not allow a simple analytical description. We have chosen to concentrate this study on the experimental and numerical exploration of the absorber coupled to mechanical systems under harmonic and random excitations, as well as on the identification of the mechanisms of energy transfer. The coupled system have shown very rich dynamics as it possessed different regimes of TET, which were earlier described in literature for other types of NES. This project was funded by Saint-Gobain. The absorber was adapted for the application foreseen by the industrial supervisors of the PhD: the vibration control of partitioning double walls under acoustic excitation so that to improve the acoustic isolation provided by the system. The qualitative knowledge on the absorber dynamics obtained from the experimental and numerical results, as well as the analogy with the other types of NES, permitted the creation of an absorber which corresponds to the problematic. The ways for the further optimization and development of the absorber were identified and preliminary simulations were provided

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Germain, Christophe. "Optimisation vibroacoustique des panneaux intérieurs de portes automobiles." Valenciennes, 1999. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/1b6bc03e-84ba-437b-a61c-120bf8343776.

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Abstract:

Le confort acoustique automobile fait aujourd'hui partie de l'une des premières causes d'insatisfaction de la clientèle automobile. Cette fonction est donc intégrée des la phase d'avant-projet. L'équipementier responsable des pièces de garnissages intérieurs se doit de concevoir des solutions techniques intégrant entre autres les trois critères suivants : performances acoustiques, faibles poids et couts réduits. L'idée développée ici est de mettre en place les outils nécessaires à la caractérisation du comportement vibroacoustique de garnitures de portes (focalisé sur la transparence acoustique). Une première étape recense et caractérise les matériaux formant ou susceptible de former les panneaux de porte. Les propriétés mécaniques des matériaux permettent de réaliser une étude en transparence sur différents types de parois. La simplification des panneaux est portée au maximum en moyennes et hautes fréquences (plan et infini). Cette première ébauche ne prend pas en compte l'absorption qui est primordiale lors d'une optimisation des composants d'un habitacle automobile. Nous avons donc développé un outil prenant en compte les caractéristiques mécaniques des matériaux ainsi que les interactions fluides structurés dans le cas de matériaux poreux. En basses fréquences, nous présentons un modèle simplifié appliqué au panneau de porte de la Renault Megane. L'originalité de cette étude consiste a développer un modèle numérique simple permettant de réaliser des études de sensibilité à partir des paramètres de conception. Le modèle décrit l'ensemble de la portière par un caisson, une source acoustique et le panneau de porte. Pour conclure, nous présentons une étude expérimentale visant à quantifier l'influence des excitations solidiennes et aériennes sur le panneau de porte. Différentes configurations d'essais sur route ont été entreprises. Elles permettent de déterminer les parts solidiennes et aériennes, mais aussi d'acquérir des données injectables aux modèles numériques. .

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Dauchez, Nicolas. "Etude vibroacoustique des matériaux poreux par éléments finis." Le Mans, 1999. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00438849.

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Abstract:

Le travail presente est une analyse critique des elements finis poroelastiques bases sur la theorie de biot, permettant la simulation du comportement vibroacoustique des materiaux poreux a squelette deformable (mousses polymeres, en particulier). Dans un premier temps, une etude de convergence montre que les criteres de maillage, habituellement utilises pour les elements monophasiques, s'appliquent eu egard aux longueurs d'onde de biot, mais restent insuffisants pour des applications tridimensionnelles. Une deuxieme partie est consacree a la validation experimentale. Une attention particuliere est portee sur la caracterisation experimentale des materiaux. La premiere validation concerne la mesure d'impedance en conduit d'un echantillon resonnant. Differentes conditions aux limites sont realisees afin de tester la validite des lois de comportement isotrope ou isotrope transverse pour le squelette. La deuxieme validation porte sur la vibration d'une plaque amortie par collage d'une couche poreuse. Bien que les tendances soient bonnes, la difficulte a caracteriser le comportement mecanique du squelette est mise en relief. Dans la derniere partie, on s'interesse a l'analyse du comportement des materiaux poroelastiques. Un calcul de la repartition des puissances dissipees et reactives est developpe a partir de la formulation par elements finis. Applique au cas d'une couche poreuse collee a une plaque, il permet de montrer l'importance de la dissipation due a la viscoelasticite du squelette. Un modele de plaque equivalente, considerant la couche poreuse comme un milieu viscoelastique, sujet au cisaillement, a ete developpe. Les bons resultats obtenus permettent un allegement consequent des calculs en ce qui concerne le comportement vibratoire de cette structure.

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Billon, Kevin. "Composites périodiques fonctionnels pour l'absorption vibroacoustique large bande." Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA2018/document.

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Abstract:

Ces travaux de thèse sont consacrés à l’analyse des phénomènes ondulatoires se produisant dans les structures périodiques : des phénomènes comme les réflexions de Bragg ou les résonances locales qui émergent dans de telles structures permettent de contrôler la propagation des ondes, et ces structures présentent donc des propriétés spécifiques. Dans le premier chapitre, des outils numériques permettant de déterminer les relations de dispersion dans les structures périodiques sont présentées, et notamment la méthode de Floquet-Bloch qui sert de référence dans l’analyse des milieux périodiques. Cette technique consiste à résoudre le problème sur une cellule unitaire avec des conditions limites adaptées, cependant l’introduction d’amortissement dans les cas 2D et 3D n’est pas facile. Elle est mise en œuvre dans le deuxième chapitre pour étudier la propagation des ondes dans un méta matériau comprenant des performations rectangulaires, hiérarchiques et auxétiques (coefficient de poisson négatif). L’influence des paramètres géométriques de la cellule sur la dispersion et les propriétés mécaniques de la structure est investiguée en utilisant une méthode d’homogénéisation. Une validation expérimentale est effectuée sur un réseau en polyméthacrylate de méthyle (PMMA) en utilisant un vibromètre3d à balayage. Dans le troisième chapitre, une alternative à la méthode de Floquet-Bloch pour étudier la propagation d’ondes dans des milieux dissipatifs est décrite : la méthode intitulée « Shift cell operator ». Elle est basée sur une reformulation du problème aux équations aux dérivés partielles, la périodicité étant incluse dans le comportement global de la structure et des conditions de continuité sur les bords de la cellule sont imposés. Cette stratégie permet de résoudre le problème quelle que soit l’évolution en fréquence de propriétés de la cellule. Des outils de post-traitement des diagrammes de dispersion avec amortissement sont proposés basés notamment sur une analyse de la vitesse de groupe. Dans le dernier chapitre, la démarche est appliquées sur une structure périodique amortie consistant en un guide d’ondes bidirectionnel infini mêlant aluminium et polymère hautement dissipatif. Les résultats obtenus sur une structure finie intégrant une interface composée d’un ensemble distribué de ces cellules unitaires confirment le caractère adaptatif du méta matériau ainsi conçu. Une confrontation de ces résultats à des résultats expérimentaux a permis de confirmer ce comportement
The understanding of wave propagation in periodic structures is proposed in this work. Periodic structures exhibit very specific properties in terms of wave propagation. First, some numerical tools for dispersion analysis of periodic structures are presented. The classical Floquet-Bloch approach is first presented, as a reference. This technique uses proper boundary conditions on the unit cell, but dealing with damping is not easy for 2D or 3D cases. Secondly, a metamaterial with hierarchical, auxetic (negative Poisson ratio) rectangular perforations is presented using the Floquet-Bloch method as a reference. Some numerical eigenvalue tools are used for the dispersion analysis of this structure. A geometric parametric investigation of these rectangular perforations using a numerical asymptotic homogenisation finite element approach is done. The experimental validation is performed with a network based on polymethyl methacrylate (PMMA) using a 3D scanning vibrometer. Third, the Shift cell operator technique is described. It consists in a reformulation of the PDE problem by shifting in terms of wave number the space derivatives appearing in the mechanical behavior operator inside the cell, while imposing continuity boundary conditions on the borders of the domain. Damping effects can be introduced in the system. This strategy make it possible to solve the problem with an arbitrary frequency dependency of the physical properties of the cell. A focus is proposed on tools for the post-processing of dispersion diagrams in damped configurations like group velocity. Finally, an adaptive metamaterial based on the combination of metallic parts with highly dissipative polymeric interface is designed. In order to validate the design and the adaptive character of the metamaterial, results issued from a full 3D model of a finite structure embedding an interface composed by a distributed set of the unit cells are presented. After this step, a comparison between the results obtained using the tunable structure simulation and the experimental results is presented

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Ben, Abdelounis Houcine. "Dynamique et vibroacoustique du contact rugueux : expérimentation et modélisation." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00564502.

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Abstract:

Le bruit de rugosité, rayonné lors du frottement entre surfaces rugueuses sous faible chargement, est un phénomène complexe dépendant de plusieurs paramètres dont la rugosité de surface, la vitesse de glissement, le chargement normal appliqué et les matériaux frottés. Il se distingue des autres types du bruit de frottement par un spectre fréquentiel large bande, un niveau sonore faible, une faible pression de contact et par conséquent un couplage dynamique faible entre les solides en contact. Pour étudier ce type du bruit, deux approches ont été développées: expérimentale et numérique. L'approche expérimentale a permis de proposer des lois de variation des niveaux sonores et vibratoires en fonction des paramètres tribologiques (principalement la rugosité) et cinématique (principalement la vitesse de glissement). L'approche numérique est consacrée à l'étude de la dynamique locale des interfaces multicontact. Elle a permis ainsi d'accéder aux paramètres inaccessibles à la mesure (forces locales, durée de chocs inter-aspérités, fréquence de chocs) et d'établir une comparaison avec les mesures sonores et vibratoires. Les résultats aussi bien expérimentaux que numériques montrent que le bruit de rugosité est une fonction croissante de la rugosité de surface et de la vitesse de glissement. La phénoménologie du bruit de rugosité fait appel à trois disciplines différentes: la tribologie (génération des vibrations à l'interface multicontact dues aux variations des efforts de contact suite aux chocs inter-aspérités), la dynamique (propagation de ces vibrations dans les solides en contact) et l'acoustique (une partie de ces vibrations est dissipée sous forme de bruit de rugosité). Le mécanisme fondamental du bruit de rugosité est ainsi la mise en vibration des solides en contact générée par les chocs inter-aspérités. Ces chocs sont caractérisés par leur fréquence, leur percussion et leur durée. La fréquence diminue quand la rugosité ou la vitesse de glissement augmente, la percussion augmente avec ces deux paramètres et la durée de choc est indépendante de la rugosité de surface et la vitesse de glissement.

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Lesage, Claude. "Caractérisation expérimentale du comportement vibroacoustique des tiges de foreuse." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1996. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp04/mq21793.pdf.

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Gerges, Youssef. "Méthodes de réduction de modèles en vibroacoustique non-linéaire." Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00933423.

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Abstract:

Les structures soumises à des vibrations sont rencontrées dans diverses applications. Dans denombreux cas, elles sont de nature linéaires, mais quand les amplitudes des oscillations deviennentimportantes, cela provoque un comportement non-linéaire. Par ailleurs, les oscillations desstructures dans un milieu fluide entrainent une interaction fluide-structure. Cette thèse porte surla modélisation du problème fluide-structure non-linéaire. Les cas de non-linéarités étudiés sont lanon-linéarité grands-déplacements caractéristique des structures minces, la non-linéarité localiséegéométrique décrivant une liaison non-linéaire entre deux structures et la non-linéarité acoustiqueparticularité des très hauts niveaux de pression.Pour la modélisation de ces problèmes, il se peut que le calcul en réponse demeure infaisable enraison du temps de calcul. D'une part, on est amené à résoudre des systèmes matriciels (symétriquesou non) de grandes tailles générés par la méthode des éléments finis et d'autre part, cetterésolution demande une évaluation de la force non-linéaire à chaque itération. Afin de diminuer lecoût de calcul, la réduction de modèle par des bases de réductions couplées avec un algorithmeparallélisant l'évaluation de la force non-linéaire, est une alternative à la résolution du systèmecomplet. La construction des bases de réduction doit s'adapter au mieux à chaque problème traité.La base modale du problème linéaire est une première approximation puis elle est enrichie par desinformations qui proviennent à la fois de la nature du couplage et du comportement non-linéaire

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Alia, Ahlem Souli Mhamed. "Simulation numérique en vibroacoustique et en interaction fluide structure." Villeneuve d'Ascq : Université des sciences et technologies de Lille, 2007. https://iris.univ-lille1.fr/dspace/handle/1908/1022.

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Abstract:

Reproduction de : Thèse de doctorat : Génie civil : Lille 1 : 2006.
N° d'ordre (Lille 1) : 3849. Résumé en français. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 151-159.

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Ruzek, Michal. "Identification expérimentale de l'équation du mouvement de milieux vibroacoustique." Thesis, Lyon, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAL0153/document.

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Abstract:

Ce travail répond à la question de l’identification de l'équation du mouvement à partir des mesures expérimentales. Les structures considérées ont soit une soit deux dimensions. La méthode présentée utilise les méthodes inverses locales qui se basent sur les mesures du champs vibratoire stationnaire. Ces méthodes sont indépendantes des conditions aux limites qui sont inconnues pour l'observateur. Deux méthodes de sélection des modèles sont utilisées pour choisir l'équation du mouvement la plus adaptée parmi un ensemble des modèles a priori. La méthode est appliquée a des nombreux cas expérimentaux. Trois problématiques sont traités: identification de la force axiale dans les poutres et membranes, identification de l'orthotropie de la plaque et identification d'un panel sandwich épais
This works deals with a question of identification of the equation of motion based on experimental measurements. The considered structures are either one or two-dimensional plane structures. The developed methodology employs local inverse methods based on local steady-state vibration field and it is therefore independent of boundary conditions. Two different model selection techniques are used to select the most adapted equation of motion from a set of apriori candidate models. The method is applied to various experimental case studies as identification of axial force in beams and membranes, identification of plate orthotropy and identification of thick sandwich panel model

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Krifa, Mohamed. "Amortissement virtuel pour la conception vibroacoustique des lanceurs futurs." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2017. http://www.theses.fr/2017UBFCD058.

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Abstract:

Dans le dimensionnement des lanceurs spatiaux, la maîtrise de l'amortissement est une problématique majeure. Faute d'essais sur structure réelle très couteux avant la phase finale de qualification, la modélisation de l'amortissement peut conduire à un sur-dimensionnement de la structure alors que le but recherché est de diminuer le coût du lancement d'une fusée tout en garantissant le confort vibratoire de la charge utile.Nos contributions sont les suivantes. Premièrement, une méthode de prédiction par le calcul des niveaux vibratoires dans les structures de lanceurs en utilisant une stratégie d'essais virtuels qui permet de prédire les amortissements en basses fréquences, est proposée. Cette méthode est basée sur l'utilisation de méta-modèles construits à partir de plans d'expériences numériques à l'aide de modèles détaillés des liaisons. Ces méta-modèles peuvent être obtenus grâce à des calculs spécifiques utilisant une résolution 3D par éléments finis avec prise en compte du contact. En utilisant ces méta-modèles, l'amortissement modal dans un cycle de vibration peut être calculé comme étant le ratio entre l'énergie dissipée et l'énergie de déformation. L'approche utilisée donne une approximation précise et peu coûteuse de la solution. Le calcul non-linéaire global qui est inaccessible pour les structures complexes est rendu accessible en utilisant l'approche virtuelle basées sur les abaques.Deuxièmement, une validation des essais virtuels sur la structure du lanceur Ariane 5 a été élaborée en tenant compte des liaisons boulonnées entre les étages afin d'illustrer l'approche proposée. Lorsque la matrice d'amortissement généralisé n'est pas diagonale (car des dissipations localisées), ces méthodes modales ne permettent pas de calculer ou d'estimer les termes d'amortissement généralisé extra-diagonaux. La problématique posée est alors la quantification de l'erreur commise lorsque l'on néglige les termes extra-diagonaux dans le calcul des niveaux vibratoires ; avec un bon ratio précision / coût de calcul.Troisièmement, la validité de l'hypothèse de diagonalité de la matrice d'amortissement généralisée a été examinée et une méthode très peu coûteuse de quantification a posteriori de l'erreur d'estimation de l'amortissement modal par la méthodes des perturbations a été proposée.Finalement, la dernière contribution de cette thèse est la proposition d'un outil d'aide à la décision qui permet de quantifier l'impact des méconnaissances sur l'amortissement dans les liaisons sur le comportement global des lanceurs via l'utilisation de la méthode info-gap
In the dimensioning of space launchers, controlling depreciation is a major problem. In the absence of very expensive real structural tests before the final qualification phase, damping modeling can lead to over-sizing of the structure while the aim is to reduce the cost of launching a rocket while guaranteeing the vibratory comfort of the payload.[...]

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Driot, Nicolas. "Etude de la dispersion vibroacoustique des transmissions par engrenages." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2002. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T1899_ndriot.pdf.

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Abstract:

Pour des transmissions par engrenages fabriquées en grande série, il n'est pas rare de constater des écarts de niveaux de bruit de plus de 10 dB. L'origine de cette variabilité est connue puisque ce sont les tolérances de fabrication qui autorisent de telles variations de comportement. Nous proposons une méthodologie permettant de prendre en compte les tolérances de fabrication et de les inclure dans les modèles de prédiction du bruit rayonné par les boîtes de vitesses. Les tolérances de fabrication sont modélisées par une approche stochastique et plus particulièrement par la méthode d'échantillonnage de Taguchi. Cette méthode a d'abord fait l'objet d'une étude comparative puis est utilisée pour la prédiction de la variabilité des boîtes de vitesses dont la micro géométrie des dentures varie. Les résultats statistiques valident complètement la méthode Taguchi et prouve son efficacité en terme de compromis précision/rapidité
This study deals with the prediction of vibroacoustic behavior variability of mass produced gearboxes. Indeed, noise measurements on populations of high-volume gearboxes often reveal large variability, mainly due to tolerances associated with certain gear design parameters introduced to accommodate certain manufacturing errors. We propose and implement a methodology able to include tolerances in gears dynamic models. The statistical tolerancing Taguchi's method is used for this purpose. This method is first validated in terms of accuracy/computational time ratio by using dynamic systems having statistical mechanical characteristics. Then, we focus on gearboxes for which tooth micro geometry is disturbed by known manufacturing errors. Numerous statistical results are displayed concerning transmission error variability, natural modes variability and noise levels variability. Results correlate to experimental measurements done in automotive industry and validate Taguchi's method

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Alia, Ahlem. "Simulation numérique en vibroacoustique et en interaction fluide structure." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Alia.pdf.

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Abstract:

La prédiction et l'analyse, dès la conception, du comportement vibratoire engendré par un système vibrant permettent de réduire et de contrôler les nuisances sonores et les vibrations de la structure avant de procéder à la fabrication du produit fini. Afin de réduire les coûts de conception, les recherches se focalisent, à l'heure actuelle, vers des méthodes numériques de prédiction de ces phénomènes vibroacoustiques. Dans ce travail, nous nous intéressons à la simulation numérique des problèmes d'acoustique pur et de couplage vibroacoustique faible ou fort en utilisant la méthode des éléments finis (MEF) et la méthode des éléments finis de surface (Boundary Element Method BEM) couplées ou non. La structure est simulée par la MEF. Le couplage avec la cavité est modélisé, dans un premier temps, par une approche modale. La méthode proposée repose, d'une part, sur une correction pseudo-statique pour la structure et la cavité et d'autre part, sur le calcul des modes couplés issus d'un système symétrique. Cette méthode améliore la convergence de la méthode modale tout en réduisant d'une manière sensible le temps de calcul. Par ailleurs, l'interpolation quadratique des matrices d'influence en BEM a permis un gain considérable en temps de calcul. Afin de contourner le problème de singularité en BEM, nous avons étendu le traitement des singularités des quadrilatères aux triangles. Finalement, nous avons validé un couplage faible entre un code explicite en éléments finis et la BEM. Ceci nous permettra, par la suite, de traiter des cas réels et complexes

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Lesage, Claude. "Caractérisation expérimentale du comportement vibroacoustique des tiges de foreuse." Mémoire, Université de Sherbrooke, 1995. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/993.

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Abstract:

Les opérateurs de foreuses à percussion sont exposés à des niveaux de bruit très élevés qui sont dommageables pour leur santé. La littérature renseigne sur le fait que la réduction du bruit est actuellement limitée par le rayonnement de la tige allonge. Cette étude cherche à répondre à la question de la contribution relative des deux types d'ondes, les ondes longitudinales et les ondes de flexion. Le problème est abordé par la méthode expérimentale. Les résultats des mesures en conditions réelles de fonctionnement et sous conditions controlées en laboratoire sont présentes. Pour les mesures en laboratoire, un montage simulant une foreuse est développé et une technique de mesure est définie. Le montage a la particularité de présenter des conditions aux limites représentatives d'une foreuse. Les spectres des mesures vibratoires de la contrainte axiale et de la contrainte de flexion sont comparés aux spectres acoustiques pour évaluer la contribution relative des deux types d'ondes au rayonnement acoustique. De plus, les mesures sur le montage sont comparées aux mesures en conditions réelles de fonctionnement et aux prédictions d'un modèle numérique. La démarche suivie au cours de cette étude démontre que la contribution des ondes de flexion domine le spectre acoustique. Les résultats des mesures expérimentales apportent une meilleure compréhension des phénomènes vibroacoustiques caractérisant les tiges allonges. Les conclusions tirées pourront guider la recherche de réduction du bruit des tiges de foreuse.

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Neple, Pascale. "Approche du comportement vibroacoustique d'un poste de pilotage d'avion par l'étude de structures axisymétriques excitées par un champ diffus." Dijon, 2003. http://www.theses.fr/2003DIJOS052.

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Abstract:

L'objectif de notre étude était d'appréhender le comportement vibroacoustique du poste de pilotage d'un avion sur une large gamme de fréquences [40 Hz ; 12500 Hz]. L'expérience de AIRBUS France sur le bruit intérieur cabine nous a conduit à utiliser pour le poste un modèle géométrique simple, une coque tronconique homogène isotrope d'épaisseur constante, une approche analytique modale et une comparaison systématique tronc de cône / cylindre. Nous avons effectué une étude expérimentale sur un tronc de cône, puis une étude théorique et numérique basée sur une méthode de Ritz et une approche variationnelle de type cinématique. Nous avons calculé pour un tronc de cône et un cylindre les modes acoustiques et de structure, le " Noise Reduction " NR avec plusieurs modèles de champ diffus. Les principaux résultats sont que les NR d'un tronc de cône et d'un cylindre de rayon égal au grand rayon du cône sont très proches, et sont influencés de manière significative par le modèle de l'excitation
The purpose of our study was to approach the vibroacoustic behaviour of an aircraft cockpit over a large frequency range [40 Hz ; 12500 Hz]. Due to AIRBUS France experience on cabin interior noise, we used for the cockpit a simple geometrical shape, a homogeneous isotropic truncated cone with a constant thickness. A modal analytical method and comparisons between conical / cylindrical shells were used. We first made an experimental study on a truncated cone, and then a theorical and numerical study based on a Ritz method and a kinematical variationnal approach. We thus calculated the structural and the cavity modes, the Noise Reduction NRs of a truncated cone and a cylinder. For the excitation several models were considered. We showed that the truncated cone NR is very closed to the one of a cylinder with a radius equal to the bigger one of the cone. Another important result is that the excitation field model has a strong influence on these NRs

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Sadoulet-Reboul, Emeline. "Vibroacoustique des mécanismes à hautes fréquencesApplication aux transmissions par engrenage." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012024.

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Abstract:

Nous proposons une méthode afin de prédire le bruit rayonné en hautes fréquences par une structure qui vibre en basses fréquences. Cette méthode est qualifiée d'hybride car elle couple deux méthodes valables dans des domaines fréquentiels distincts. Le cas d'application traité est celui d'une boîte de vitesses au sein d'un compartiment moteur. Le comportement vibratoire du carter est induit par une excitation interne générée par le processus d'engrènement, l'erreur statique de transmission. Il est prédit par la méthode spectrale itérative qui repose sur une technique originale de résolution des équations à coefficients périodiques. Des sources équivalentes sont introduites afin de reproduire le bruit rayonné par le carter en champ libre. Chaque source est la somme des contributions d'une source de pression, d'une source de vitesse et d'une source d'intensité. Des formulations analytiques pour l'amplitude et la directivité de ces sources sont proposées. Elles sont ensuite utilisées dans la méthode du transfert radiatif qui s'inspire de l'écriture des échanges radiatifs en thermique et conduit au champ acoustique au sein du compartiment moteur. Cette méthode a été étendue dans ce travail par l'introduction de la diffraction acoustique. La méthode hybride a été validée pour une plaque simple bafflée et pour une plaque raidie dont les champs de vitesse et de pression pariétaux sont évalués expérimentalement, par comparaison avec la méthode des éléments finis de frontière. Enfin, l'application à une boîte de vitesses intégrée à un groupe motopropulseur placé au sein d'un encapsulage moteur de véhicule poids lourd a été résolue. L'intérêt de la méthode hybride est de permettre le couplage d'une méthode vibratoire dédiée aux basses fréquences à une méthode acoustique dédiée aux hautes fréquences qui conduit à des temps de calcul réduits par rapport aux méthodes d'éléments finis de frontière.

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Zoghaib, Lionel. "Optimisation vibroacoustique de structures amorties par des traitements en élastomère." Phd thesis, Université de la Méditerranée - Aix-Marseille II, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00164596.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire est une contribution à la modélisation vibratoire de structures amorties et à l'optimisation de traitements en élastomère pour la réduction de bruit. Une méthode d'analyse modale sans contact a permis d'identifier dans un premier temps l'amortissement structurel total d'une plaque en aluminium suspendue, traitée par des patches en élastomère contraint. Une quantification précise des principales sources de dissipation a ensuite été effectuée. La dissipation thermoélastique de l'aluminium, visqueuse de l'air et la dissipation par rayonnement acoustique ont été modélisées; les dissipations viscoélastiques de l'aluminium et de l'élastomère, identifiées. Le calcul thermoélastique repose sur la prise en compte du couplage par perturbation et apporte quelques éclairages sur le modèle de référence de Zéner. La modélisation de l'élastomère s'appuie sur une expérience d'identification du module de rigidité complexe en fonction de la fréquence. Une plate-forme de résolution, basée sur le calcul des modes de résonance à l'aide de la méthode des éléments finis, d'un solveur aux valeurs propres complexe et de routines itératives et de perturbation, permet le calcul précis et rapide de la réponse temporelle ou fréquentielle instationnaire de systèmes à amortissement linéaire, non-proportionnel et dépendant de la fréquence. Dans une dernière partie, des études d'optimisation paramétrique conduites sur des traitements en élastomère débouchent sur un savoir-faire pratique en matière de réduction de bruit.

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Plessy, Arnaud. "Comportement vibroacoustique de plaques amorties par des patches multicouches viscoélastiques." Dijon, 2009. http://www.theses.fr/2009DIJOS068.

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Kadmiri, Younes. "Analyse vibroacoustique du bruit de graillonnement des boîtes de vitesses automobiles." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00670454.

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Abstract:

L'objectif de cette étude est de caractériser le bruit de graillonnement des boîtes de vitesses automobiles, qui résulte des chocs entre les pignons au niveau des rapports non engagés, sous l'effet des fluctuations de vitesses imposées par le moteur. Outre les paramètres de conception de la boîte de vitesses et les conditions de fonctionnement, les paramètres qui gouvernent la réponse dynamique des pignons fous sont les couples de traînée et les caractéristiques des contacts qui gouvernent les chocs entre dents. Un modèle numérique non linéaire a été élaboré pour caractériser la réponse dynamique d'un pignon fou. Il permet d'identifier le seuil d'excitation au-delà duquel le phénomène de graillonnement apparaît et de qualifier la très grande diversité de comportements dynamiques susceptibles d'être observés, en fonction du niveau d'excitation adimensionnée, du jeu de denture et du coefficient de restitution des chocs entre dents. Les paramètres inconnus ont été identifiés expérimentalement, grâce à l'exploitation d'un banc d'acyclisme et l'implémentation de codeurs optiques sur les pignons menant et fou. Des essais en réponse libre amortie ont permis de discriminer les différentes sources de dissipation(roulements, palier du pignon fou, barbotage, etc.) et de valider les modèles permettant d'identifier le couple de traînée s'exerçant sur chaque pignon fou. D'autres essais en régime de fonctionnement stationnaire ont permis de décrire le coefficient de restitution des chocs entre les pignons, sa dispersion et sa variation avec la vitesse d'impact. Les mesures effectuées sous une excitation maîtrisée ont permis de caractériser le comportement dynamique du pignon fou et de valider les hypothèses retenues et les résultats numériques obtenus par le modèle non linéaire, recalé à partir des paramètres préalablement identifiés. Enfin, l'analyse du transfert entre les impulsions générées au niveau des pignons et la réponse vibratoire du carter a permis d'évaluer expérimentalement et numériquement le critère qui qualifie le bruit de graillonnement rayonné par la boîte de vitesses. La mise en oeuvre du modèle numérique permet d'analyser l'influence des paramètres de conception de la boîte de vitesses et de proposer des solutions qui minimisent le graillonnement, pour l'ensemble des rapports de la boîte et des conditions de fonctionnement.

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Reboul, Emeline Perret-Liaudet Joël Le Bot Alain. "Vibroacoustique des mécanismes à hautes fréquences : Application aux transmissions par engrenages." [S.l.] : [s.n.], 2005. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/ereboul.pdf.

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Assaf, Rawad. "Analyse du comportement vibroacoustique des parois multicouches composites dans les constructions." Thesis, Paris, CNAM, 2015. http://www.theses.fr/2015CNAM1036/document.

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Abstract:

Les structures à double paroi sont largement utilisées dans la lutte contre les nuisances sonores et vibratoires en raison de leur supériorité en terme d'isolation acoustique sur les parois simples. Parmi les exemples typiques on peut citer les doubles vitrages, le fuselage des avions, les véhicules, etc. Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à l'étude expérimentale et numérique du comportement vibroacoustique des doubles parois feuilletées. Le système étudié est composé de deux plaques sandwichs à cœur viscoélastique séparées par une cavité remplie d'air. Nous avons développé un modèle éléments finis basé sur une formulation variationnelle impliquant le déplacement en tout point de la structure et la pression acoustique dans la cavité d'air. Due aux propriétés mécaniques complexes du matériau viscoélastique utilisé dans le cœur des panneaux, cette formulation est complexe et dépend de la fréquence. La résolution de ce modèle par les méthodes directes a un coût numérique exorbitant. Nous avons réussi à développer un modèle d'ordre réduit à faible coût numérique capable de prédire la transmission sonore quelque soit le domaine fréquentiel d'étude. Ce modèle, basé sur la méthode de superposition modale, nécessite le calcul des modes découplés solide et acoustique du système. Les modes solides sont les modes réels et non amortis des panneaux sandwich sans charge de pression acoustique à l'interface fluide-structure, tandis que les modes acoustiques sont les modes de la cavité acoustique avec des conditions aux limites de parois rigides à l'interface fluide-structure. Pour valider notre modèle numérique, nous avons réalisé des mesures expérimentales de vitrages simples, feuilletés et doubles selon la norme ISO 140. Cette norme concerne la mesure de l'isolement acoustique des immeubles et des éléments de construction. Les comparaisons entre les résultats numériques et expérimentaux montrent une assez bonne corrélation entre les deux approches
Double-wall structures are widely used in noise control due to their superiority over single-leaf structures in providing better acoustic insulation. Typical examples include double glazed windows, fuselage of airplanes, vehicles, etc. In this context, we are interested in experimental and numerical study of the vibro-acoustic behavior of double-wall sandwich panels with viscoelastic core coupled to an acoustic enclosure. A finite element formulation is derived from a variational principle involving structural displacement and acoustic pressure in the fluid cavity. Since the elasticity modulus of the viscoelastic core is complex and frequency dependent, this formulation is complex and nonlinear. Therefore, the direct solution of this problem can be considered only for small model sizes. We successfully developed a reduced order-model to predict the sound transmission in any frequency range at a lower numerical cost. This model, based on a normal mode expansion, requires the computation of the uncoupled structural and acoustic modes. The uncoupled structural modes are the real and undamped modes of the sandwich panels without fluid pressure loading at fluid-structure interface, whereas the uncoupled acoustic modes are the cavity modes with rigid wall boundary conditions at the fluid-structure interface. Our numerical model is validated by means of experiments realized on simple, double and laminated glazing according to ISO 140 standards. This standard concerns the measurement of sound insulation in buildings and of building elements. The numerical predictions agree reasonably well with experiments

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Reboul, Emeline. "Vibroacoustique des mécanismes à hautes fréquences : Application aux transmissions par engrenages." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2005. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/ereboul.pdf.

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Abstract:

Les travaux concernent la prédiction du bruit rayonné par un mécanisme. On s'intéresse au cas où le comportement vibratoire de celui-ci se situe dans le domaine des basses fréquences et peut donc être déterminé par des méthodes classiques de type modal. En revanche, on s'intéresse au cas où ce domaine fréquentiel se situe en hautes fréquences du point de vue acoustique, lorsque par exemple le mécanisme est plongé dans certaines cavités. L'application concerne le bruit rayonné par une boîte de vitesses dans un compartiment moteur. Le but de nos travaux est donc de développer une approche hybride couplant deux méthodes basées sur des approches basses fréquences pour les vibrations et hautes fréquences pour l'acoustique. La méthode proposée repose sur l'évaluation des sources énergétiques équivalentes sur l'enveloppe du mécanisme connaissant son champ vibratoire. Ces sources sont exploitées dans la méthode du transfert radiatif retenue pour notre étude acoustique en hautes fréquences
We interest in the prediction of the noise radiated in the high frequency range by the casing of a mechanism vibrating in the low frequency range. Such a problem occurs when the vibrating structure is put inside some cavities. The application is concerned with the radiation of a gearbox in the engine enclosure. The aim of our works is then to develop a hybrid approach to couple a modal method for predicting the casing vibrations to a high frequency method for predicting the noise radiated. Equivalent energy sources are estimated on the casing surface from the knowledge of the surface velocity field. These sources are then used in the radiative transfer method involved for the acoustical study in the high frequency range

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Ogam, Erick. "Caractérisation ultrasonore et vibroacoustique de la santé mécanique des os humains." Aix-Marseille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX11067.

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Abstract:

L'os humain est à la fois un matériau (tissu osseux) et une structure (e. G. , le fémur). Les traumatismes engendrent des défaillances (fractures) structurelles évidentes de l'os, mais l'intégrité mécanique de celui-ci peut aussi être atteinte d'une manière insidieuse, et non moins dangereuse, par certaines maladies. Très schématiquement, on peut dire que les traumatismes sont la cause de macrofractures (à la structure-os), et les maladies la cause de microfractures (du matériau-os). Celles-ci se développent progressivement en macrofractures, et si des soins ne sont pas prodigués ou efficaces, l'os perd sa fonction de soutien. Cette thèse concerne essentiellement une des maladies de l'os : l'ostéoporose. Pour traiter cette maladie, et/ou prévenir les macrofractures dont elle est à terme la cause, il faut d'abord en faire le diagnostic. Ce problème est compliqué du fait qu'il s'agit d'une caractérisation (essentiellement mécanique) de matériau vivant et qu'il est impératif que le sondage soit de type non-destructif, surtout si l'examen doit se répéter souvent (notamment pour suivre les progrès d'un traitement). Le travail de cette thèse concerne donc le développement de nouvelles méthodes, et/ou l'amélioration de méthodes plus anciennes relatives à l'évaluation non-destructive (END) d'altérations mécaniques du tissu osseux en rapport avec l'ostéoporose. Comme l'END est aussi un terme employé pour la caractérisation de matériaux inertes, le domaine d'application de ce travail dépasse celui des matériaux vivants
The human bone is both a material (bone tissue) and a structure (e. G. The femur). Trauma often generates structural failure (fractures) of the bone, but its mechanical integrity can also be affected in an insidious manner, and not the less dangerous, by certain diseases. Very schematically, one can say that trauma is the cause of macrofractures (to the bone structure), and diseases cause of microfractures if no treatment (of the bone material) is undertaken. The microfractures develop gradually into macrofractures, or if the treatment is not effective, the bone loses its function of support. This thesis relates primarily to one of the diseases of bone : osteoporosis. To treat this disease, and/or to prevent the macrofractures of which it is in the long term the cause, it is initially necessary to make its diagnosis. This problem is complicated owing to the fact that it is about characterization (primarily mechanical) of living material (biological tissue) and that it is imperative that the probe be of nondestructive type, especially if the examination must be repeated often (in particular to follow the progress of a treatment). The work of this thesis thus relates to the development of new methods, and/or improvement of more older methods relating to the nondestructive evaluation (NDE) mechanical deteriorations of bone tissue in connection with osteoporosis. As the NDE is also a term employed for the characterization of inert material, the applicability of this work's framework exceeds that of living tissue

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Bourgana, Mohamed Taoufik. "Modélisation et validation expérimentale d'un modèle vibroacoustique d'un silencieux d'une motoneige." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/9862.

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Abstract:

Ce mémoire traite la modélisation et la validation expérimentale du bruit d’un silencieux de motoneige. La première phase du projet consiste à modéliser numériquement le système d’échappement avec les méthodes numériques suivantes : éléments finis et éléments finis de frontière, afin d’évaluer ses performances acoustiques : perte par transmission, bruit de bouche et bruit de paroi. Une deuxième phase du projet consiste à valider expérimentalement les performances acoustiques calculées numériquement. La dernière phase du projet se consacrera à une étude paramétrique expérimentale d’un silencieux sur banc moteur. En conclusion, les résultats des modèles numériques mis en œuvre concordent bien avec les résultats expérimentaux. Cependant, les aspects non linéaires rencontrés à la dernière phase du projet n’ont pas été étudiés davantage.

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Matten, Gael. "Conception robuste d'actionneurs électromécaniques distribués pour le contrôle vibroacoustique de structures." Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA2038/document.

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Abstract:

Cette thèse concerne le développement d’outils de conception nécessaires à la réalisation de matériaux composites hybrides intégrant des patchs piézoélectriques shuntés électriquement par des circuits à capacité négative. L’impact des incertitudes sur les performances de ces systèmes hybrides innovants est à ce jour inconnu ou mal maîtrisé, ce qui peut compromettre leur fiabilité et nuire à leur applicabilité industrielle. La première contribution du travail de thèse a ainsi porté sur le développement et la caractérisation d’un circuit de shunt numérique adapté à un contrôle adaptatif pour une structure équipée d’un grand nombre de patchs. Les étapes de dimensionnement et de conception électronique du dispositif sont présentées et ont conduit à un prototype qui a montré expérimentalement sa capacité à générer un shunt de type capacité négative. La deuxième contribution du travail de thèse porte sur l’analyse de la robustesse de ces dispositifs en considérant le système dans sa globalité, depuis les paramètres géométriques (dimensions) ou matériaux jusqu’aux paramètres électriques. Une analyse des paramètres les plus influents est proposée et conduit à une mise en évidence des plages d’incertitudes tolérables pour une efficacité donnée. Enfin l’association des dispositifs considérés en un réseau distribué permet d’envisager une meilleure réduction des vibrations ou ondes acoustiques par un accroissement notamment de la largeur de bande fréquentielle dans laquelle le système est efficace. Le circuit numérique développé dans la thèse permet d’envisager cette extension au caractère distribué par sa miniaturisation, son adaptabilité et son intégrabilité. La dernière contribution du travail de thèse porte donc sur des perspectives d’extension du travail développé à un système distribué pour la génération d’une inter face active intégrée à la structure
This thesis deals with the development of design tools needed for the realization of hybridcomposite materials incorporating piezoelectric patches electrically shunted by negativecapacitance circuits. The impact of uncertainty on the performance of these innovative hybridsystems is yet unknown or poorly controlled, which can compromise their reliability and harmtheir industrial applicability. The first thesis contribution has focused on the development andcharacterization of a digital shunt circuit adapted to an adaptive control for a structureequipped with a large number of patches. The design steps and electronic device design arepresented and led to a prototype that has shown experimentally its ability to implement anegative capacitance shunt. The second contribution of the thesis is the analysis of therobustness of these devices by considering the whole system, from geometric to materialsparameters, including the electrical parameters. An analysis of the most significantparameters is proposed and has highlighted the tolerable uncertainty ranges for a givenefficiency. Finally, the combination of the developed digital devices inside a distributednetwork provides a better reduction of acoustic waves or vibrations by increasing theefficiency bandwidth. The use of the developed digital circuit in such distributed systems hasbeen made possible by its miniaturization, adaptability and integrability. The last contributionof the thesis therefore focuses on prospects in fully integrated active interfaces

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Heinkelé, Christophe. "Synthèse modale probabiliste : Théorie et applications." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2008. http://www.theses.fr/2008ECDL0010.

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Abstract:

Le travail de cette thèse est focalisé sur le traitement des incertitudes des paramètres d’un système vibroacoustique. Après plusieurs rappels des techniques numériques pour traiter l’impact de l’aléa de ces paramètres sur le comportement du système, nous avons initié une méthode analytique en nous appuyant d’une part sur les calculs de probabilités classiques et d’autre part sur l’analyse modale. Nous avons ainsi commencé par écrire l’expression analytique de la densité de probabilité de la réponse en fréquence d’un oscillateur harmonique en considérant dans un premier temps que seul la fréquence propre était aléatoire de loi uniforme, puis dans un deuxième temps que seul l’amortissement visqueux était aléatoire (de loi uniforme également). Dans un troisième temps nous avons considéré un couple de variables aléatoires. Cette dernière résolution nous a permis d’envisager ensuite la superposition de n oscillateurs et d’écrire la densité de probabilité d’un système vibrant à un degrés de liberté : c’est ce que nous avons désigné par l’analyse modale probabiliste. Nous présentons une application à la poutre d’Euler-Bernoulli traitée par la méthode des éléments finis. Dans cette thèse, nous présentons des techniques numériques de traitement de l’aléa (Projection sur un chaos polynômial), mais un pas vers l’identification des paramètres et de leur aléa a également été tenté. Dans ce cadre, nous utilisons d’abord des méthodes d’identification non paramétrique, puis nous exposons une famille de méthodes basées sur les enveloppes de la réponse du système données par la résolution analytique
The work developed in this phd-thesis is focused on the treatment of the uncertainties of the parameters of a vibro-acoustical system. After several recalls of numerical techniques to treat the impact of the randomness of these parameters on the behaviour of the system, we initiated an analytical method by using on one hand classical calculations of probability and on the other hand the modal analysis. So we began by writing the analytical expression of the probability density function of the frequency response of a harmonic oscillator by considering at first that only the natural frequency is random and governed by an uniform law, then in a second time that only viscous damping was random (of uniform law too). In a third time we considered the couple as being random. By using this last resolution allowed us to superpose n oscillators and to write the probability density funstion of a vibrating system of n degrees of freedom: we called this method the probabilistic modal analysis. We introduce an application on the Euler-Bernoulli beam treated by finite elements method. In this thesis, we introduce numerical techniques about the treatment of the randomness upon parameters (projection on the polynomial chaos), but a step towards the identification of parameters and their randomness was also tried. In this frame, first we use methods of nonparametric identification, then we display a family of methods based on the envelopes of the frequency response of the system given by the analytical resolution

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Kergourlay, Gérald. "Mesure et prédiction vibroacoustique de structures viscoélastiques - Application à une enceinte acoustique." Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011493.

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L'amortissement est un moyen habituel de maîtrise vibratoire des structures (vibroacoustique, fatigue vibratoire). Un amortissement passif efficace peut-être obtenu par l'ajout de traitements viscoélastiques au sein de la structure. Les propriétés mécaniques de tels matériaux dépendent non seulement de la fréquence, mais également de facteurs d'environnement telles que la précontrainte et la température. Leurs représentations, la modélisation éléments finis et les méthodes de résolution numérique habituellement appliquées aux structures amorties sont précisées, ainsi que de nouvelles techniques de réduction telles que la méthode d'itérations sur les résidus.
Un banc d'essai dynamique a été dimensionné et réalisé pour mesurer directement le module complexe de films viscoélastiques de plaques sandwich standard à des températures 0-50 ?C et sur la bande de fréquence 0-2000 Hz et, ce qui est nouveau, pour des taux de précontrainte statique de 0-300 %. Les mesures montrent que l'hypothèse de superposition fréquence-température peut être étendue à la précontrainte.
Le second objectif de ce travail est d'étudier et d'améliorer le comportement vibroacoustique d'une enceinte acoustique. Une modélisation éléments finis-éléments de frontière à basse fréquence (0-2000 Hz) est réalisée et validée par des mesures. Un traitement amortissant original est proposé et ses propriétés optimisées.

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Barrette, Michel. "Analyse vibroacoustique de la plaque raidie avec les éléments finis hiérarchiques trigonométriques." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp03/MQ56859.pdf.

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Sui, Fusheng Jézéquel Louis. "Etudes théoriques sur l'énergie vibroacoustique transitoire dans le domaine des hautes fréquences." [S.l.] : [s.n.], 2004. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/fsui.pdf.

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Chettah, Ameur Ichchou Mohamed Tighzert Lan Onteniente Jean-Paul. "Comportement vibroacoustique des structures élaborées à partir de poudrettes de pneus recyclés." Reims : S.C.D. de l'Université, 2008. http://scdurca.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000957.pdf.

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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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Leonet, Véronique Madeleine. "Participation à la coopération de méthodes de modélisation : application au calcul vibroacoustique." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10159.

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Cette these contribue a l'evolution du logiciel industriel de calcul vibroacoustique astryd developpe par la societe metravib r. D. S. Ce code scientifique est base sur la discretisation de l'equation temporelle de kirchhoff ou equation des potentiels retardes. La these comprend deux parties: * la premiere concerne l'amelioration du noyau scientifique du module de transfert de champs de donnees entre maillages incompatibles. Ce module, denomme lisa, calcule a partir d'un champ de donnees connu sur un maillage mecanique, son transfert sur un maillage acoustique sur lequel opere le code astryd. Les analyses et developpements effectues dans cette partie sont fondes principalement sur l'approximation diffuse, a partir de laquelle plusieurs methodes de transfert sont etudiees. Une comparaison avec la methode initiale (developpee par metravib r. D. S. ) basee sur un calcul de moyenne ponderee par des coefficients geometriques est donnee ; * la seconde partie concerne un elargissement des types de problemes traites par astryd. Elle consiste a modeliser l'influence d'un revetement de materiau absorbant sur le comportement acoustique de structures quelconques, ceci revient a ajouter un terme d'impedance de paroi localisee a l'equation des potentiels retardes. Cette partie presente l'etude de deux formulations: collocation et variationnelle (en temps). Dans le domaine temporel, le terme d'impedance de paroi fait apparaitre un produit de convolution que l'on remplace par un autoregressive moving average. Trois modeles d'impedance sont testes pour valider la methode developpee: une impedance constante, un systeme a un degre de liberte (masse-ressort-amortissement visqueux) et le modele de delany-bazeley

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Gérald, Kergourlay. "Mesure et prédiction vibroacoustique des structures viscoélastiques : Application à une enceinte acoustique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2003. http://www.theses.fr/2003ECAP0921.

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Abstract:

L'amortissement est un moyen habituel de maîtrise vibratoire des structures (vibroacoustique, fatigue vibratoire). Un amortissement passif efficace peut être obtenu par l'ajout de traitements viscoélastiques au sein de la structure. Les propriétés mécaniques de tels matériaux dépendent non seulement de la fréquence, mais également de facteurs d'environnement telles que la précontrainte et la température. Leurs représentations, la modélisation éléments finis et les méthodes de résolution numérique habituellement appliquées aux structures amorties sont précisées, ainsi que de nouvelles techniques de réduction telles que la méthode d'itérations sur les résidus. Un banc d'essai dynamique a été dimensionné et réalisé pour mesurer directement le module complexe de films viscoélastiques de plaques sandwich standard à des températures de 0-50ʿC et sur la bande de fréquence 0-2000 Hz et, ce qui est nouveau, pour des taux de précontrainte statique de 0-300%. Les mesures montrent que l'hypothèse de superposition fréquence-température peut être étendue à la précontrainte. Le second objectif de ce travail est d'étudier et d'améliorer le comportement vibroacoustique d'une enceinte acoustique. Une modélisation éléments finis-éléments de frontière à basse fréquence (0-2000 Hz) est réalisée et validée par des mesures. Un traitement amortissant original est proposé et ses propriétés optimisées.

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Gautier, François. "Contribution a l'etude du comportement vibroacoustique des instruments de musique a vent." Le Mans, 1997. http://www.theses.fr/1997LEMA1016.

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Abstract:

Il est aise de constater que le corps d'un instrument de musique a vent en fonctionnement vibre. L'influence de ces vibrations sur le son musical produit est aujourd'hui un sujet ouvert. En effet, certains musiciens leur attribuent un effet, difficile a decrire en termes objectifs, et souvent mis en relation avec la nature du materiau constituant l'instrument, tandis que nombre d'acousticiens affirment qu'il s'agit d'une effet d'ordre superieur. Cette etude apporte une contribution a cette discussion, en quantifiant cet effet a l'aide d'un modele analytique du comportement vibroacoustique d'un instrument de musique en situation de jeu. Dans l'approche proposee, le corps de l'instrument de musique est modelise par une coque cylindrique, en appui simple a ses deux extremites, constituee d'un materiau elastique. Le systeme excitateur de l'instrument est modelise par une source acoustique (vitesse acoustique imposee sur la section d'entree du tube) et mecanique (force ponctuelle appliquee a l'embouchure), excitant en regime force le systeme vibroacoustique constitue par la coque cylindrique et les fluides interne et externe. Trois types de couplage sont identifies : couplage coque/fluide interne, couplage coque/fluide externe, couplage inter-modal acoustique induit par le rayonnement de l'extremite ouverte du tube. L'etude montre que la puissance acoustique rayonnee par la section terminale du tube, quantite qui caracterise le son percu par l'auditeur, est legerement differente suivant que les parois du tube vibrent ou ne vibrent pas. Cette difference est interpretee en termes de decalages des frequences de resonances acoustiques induits par les vibrations de la coque. De faibles modifications du timbre de l'instrument, qui ne sont vraisemblablement pas perceptibles par l'oreille humaine sont associees a ces decalages frequentiels.

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Chettah, Ameur. "Comportement vibroacoustique des structures élaborées à partir de poudrettes de pneus recyclés." Reims, 2008. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000957.pdf.

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Abstract:

Pour des raisons évidentes, le recyclage des pneus usagés constitue un enjeu important pour l’industrie du caoutchouc. La connaissance des propriétés physiques des poudrettes de pneus recyclés (GTR) permet la fabrication de nouveaux produits ayant des performances considérables en amortissement des vibrations et absorption acoustique. Le travail présenté traite de la réduction des niveaux acoustiques et vibratoires des structures par des matériaux issus de la filière de recyclage, en particulier les pneus usagés. L’objectif principal de cette thèse était de proposer de nouveaux systèmes d’absorption acousto-mécaniques en exploitant les caractéristiques des poudrettes de pneus recyclés. Souvent, ces systèmes font appel à des matériaux spécifiques, tels que les matériaux viscoélastiques, les matériaux poreux de type mousses et matériaux granulaires. Au préalable, nous avons procédé à des analyses thermiques de chaque constituant afin d’optimiser l’efficacité de l’enrobage des GTR par la matrice. Les produits élaborés sont essentiellement des matériaux granulaires, obtenus par extrusion, et des plaques injectées. Nous avons ensuite caractérisé les propriétés dynamiques viscoélastiques de l’ensemble de nos matériaux en vibration longitudinale dans une bande de fréquence très large en utilisant le principe de superposition fréquence – température. Les matériaux granulaires polymères, de leur faible densité, constituent une solution avantageuse dans l’amortissement des structures vibrantes. Un modèle, basé sur la méthode de raideur dynamique, de tubes remplis de matériaux granulaires en flexion est mis en place pour analyser l’amortissement structural de la structure. Le modèle est expérimentalement validé et employé pour optimiser les performances mécaniques du matériau granulaire. Enfin, une méthode d’identification des paramètres non-acoustiques des matériaux poreux est développée et appliquée sur des mousses, des monocouches et multicouches granulaires
For obvious reasons, the recycling of scrap tires is an important issue for the rubber industry. Knowledge of physical properties of ground tire rubber (GTR) allows the manufacture of new products with considerable performance vibration damping and sound absorption. The work presented here deals the reduction of noise and vibration levels using materials from the recycling sector, in particular tires. The main motivation of this thesis was to propose new acousto-mechanical absorption systems exploiting the characteristics of ground tire rubber. Often, these systems rely on specific materials, such as viscoelastic material, porous materials foam and granular material. Beforehand, we conducted thermal analysis of each component for optimizing the effectiveness of the coating of GTR by the matrix. The elaborate products consists in granular materials obtained by extrusion and injected plates. Then, we characterized the dynamic viscoelastic properties of our materials under longitudinal vibration in a large frequency bandwidth using the frequency – temperature superposition principle. Granular polymeric materials with low density are an advantageous solution in damping of vibrating structures. A model based on dynamic stiffness method of tubes filled with granular materials under bending vibration is setup to analyze the structural damping of the tube filled. The model is experimentally validated and used to optimize the mechanical performance of granular material in damping of structures. Finally, a method for identifying non-acoustical parameters of porous materials is developed and applied on foams, monolayer and multilayer granular materials

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Courtois, Sébastien. "Etude numérique et expérimentale du comportement vibroacoustique des clapets de compresseur frigorifique." Compiègne, 2003. http://www.theses.fr/2003COMP1447.

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Abstract:

Le compresseur à' piston, malgré sa conception ancienne, reste encore l'une des technologies de compresseur les plus utilisées. Il est présent entre autre dans les machines frigorifiques domestiques. Au cœur de la boucle frigorifique, il est la seule partie mécaniquement active du système et est donc à l'origine des principales nuisances sonores et vibratoires. D'admission ou de refoulement, le clapet est une pièce maîtresse. En effet, sa présence et son action conditionnent le comportement global du compresseur. Ce travail de thèse se propose d'étudier la dynamique de ces pièces pendant le cycle de compression en tenant compte des principaux phénomènes physiques présents dans leur environnement proche. L'objectif, in fine, est la conception d'un outil de prédimensionnement intégrant les besoins industriels. Aussi, un modèle numérique s'appuyant sur plusieurs domaines de la physique a été développé: thermodynamique, mécanique mais aussi tribologie. Une fois mis en place sur le plan informatique, plusieurs paramètres du modèle sont recalés par le biais de montages s' appu yant notamment sur la vélocimétrie laser et la profilométrie. Dans le but de diminuer le temps de calcul, plusieurs artifices sont utilisés, entre autre une décomposition et une troncature modales. L'utilisation d'une telle méthode dans un cadre non linéaire (contact) est justifiée pour cette application. Les résultats numériques sont par la suite confrontés à des mesures effectuées sur un compresseur instrumenté en fonctionnement réel.

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Nicolas, Olivier. "Etude des méthodes de simulation du comportement vibroacoustique d'une unité de climatisation." Lyon, INSA, 2001. http://www.theses.fr/2001ISAL0057.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une étude, menée par le département Acoustique et Mécanique Vibratoire (AMV) de la Division Etudes et Recherche d'Electricité de France, visant à aider les professionnels du secteur de la climatisation à concevoir des unités de climatisation silencieuses via des méthodes d'analyse efficaces. Il s'agit d'un travail d'application de méthodes prévisionnelles du comportement vibroacoustique au cas particulier d'une unité intérieure de climatisation. La gamme fréquentielle d'analyse est divisée en trois domaines : les basses fréquences, les moyennes fréquences et les hautes fréquences. Pour chacun de ces domaines, une méthode d'analyse du comportement vibroacoustique de la structure est mise en place, basée sur une modélisation numérique et des données issues de mesures spécifiques. Un modèle recalé issu de la méthode aux éléments finis classiques est obtenu pour les basses fréquences. La méthode d'analyse statistique de l'énergie (SEA) est mise en place pour le domaine des hautes fréquences. Une méthode récente, la méthode énergétique simplifiée (ou analogie thermique), est utilisée pour les moyennes fréquences. Les résultats issus de ces méthodes sont discutés et comparés aux données mesurées
This work is supported by the Acoustics and Vibratory Mechanics Department of the Research and Developement Division of Electricité de France, within the frame of a project aiming at helping the professionals of the sector of air-conditioning to conceive quieter devices. This work deals with vibroacoustic predictive methods applied o an air-conditioning interior unit. The frequential range of analysis is divided into three fields: low frequencies, medium frequencies and high frequencies. For each one of the fields, a method of vibroacoustic analysis of the behavior of the structure is done based on a numerical modeling and data resulting from specific measurements. A tuned model resulting from the finite elements method is obtained for the l –w frequencies. The method of statistical energy analysis (SEA) is applied for the high frequencies. A recent method, the simplified energy rnethod (or thermal analogy), is used for the medium frequency range. The result from these methods are discussed and compared with measured data

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Sui, Fusheng. "Etudes théoriques sur l'énergie vibroacoustique transitoire dans le domaine des hautes fréquences." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2004. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/fsui.pdf.

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Abstract:

On propose dans cette thèse une nouvelle approche à variables quadratiques pour décrire le comportement vibroacoustique transitoire pour les hautes et moyennes fréquences : la Méthode Energétique Simplifiée (MEST). L'équation du MEST est d'abord obtenue à partir des équations d'ondes généralisées dans le cadre de l'élasto-acoustique linéaire. Pour les ondes hyperboliques, la transformée de Wigner est utilisée afin de réaliser la limite hautes fréquences de l'énergie vibroacoustique. Pour les ondes dispersives, l'idée principale dans la démonstration repose sur les caractéristiques d'un paquet d'ondes dans l'espace des phases. L'équation MEST est ensuite obtenue à partir des bilans de puissances locaux et par application d'une hypothèse de superposition linéaire des variables quadratiques spécifiques dans les systèmes bornés. Les validations de cette méthode sont effectuées par des études comparatives numériques et on démontre que les résultats présentés sont plus précis
A new energy approach, called as Transient Simplified Energy Method (MEST), is proposed in this thesis in order to describe the behavior of time-varying vibroacoustic energy at high frequencies. Two kinds of theoretical demonstrations are presented respectively. First, the transient energy equation can be derived directly from generalized wave equation. For hyperbolic waves, the scaled Wigner transform is employed to realized the high frequency limit of vibrational energy. For the dispersive waves, the main idea in derivation of MEST equation is to make use of the characteristics of the wave group in phase space. Secondly, MEST equation can also be derived from local power balance equation where superposition principle is applied in bounded systems. The validations of MEST are carried out by numerical comparative studies which are applied to both discrete subsystems and distributed structures. Comparing with exact energy results, MEST present rather precise prediction

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Diop, Sarah Isabelle Dibor. "Analyse du comportement vibroacoustique et tribologique d'un motoréducteur de lève-vitre automobile." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEC020.

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Abstract:

Comme d'autres performances offertes par un véhicule automobile telles que la sécurité et l'économie de carburant, le confort acoustique au sein de l'habitacle doit être considéré dans le processus de conception. Au cours des dernières décennies, des efforts ont été constamment faits pour réduire considérablement les émissions de bruit du groupe motopropulseur. Par conséquent, les nuisances provenant des accessoires motorisés du véhicule ont maintenant un impact important sur le bruit perçu à l'intérieur de l'intérieur de l'automobile. L’objet des travaux de recherche présentés dans ce manuscrit est d'identifier les sources d’excitation générées par le fonctionnement d’un motoréducteur de lève-vitre électrique de type NGM, de comprendre les phénomènes physiques qui régissent les bruits générés, de hiérarchiser ceux-ci et de proposer des solutions permettant d’améliorer la qualité du produit en terme de comportement vibroacoustique. Deux approches différentes mais complémentaires sont utilisées : une approche expérimentale et une approche numérique. La campagne expérimentale est mise en oeuvre pour caractériser la réponse en accélération de l’enveloppe du système, en pression acoustique émise et en efforts transmis à la structure d’accueil. L'influence de la vitesse de fonctionnement, du couple appliqué et du déséquilibre mécanique est évaluée et la dispersion des résultats en raison de la fabrication, de l'assemblage des composants et de la température de fonctionnement est mise en évidence. Une configuration modifiée du banc d’essais utilisant un moteur brushless externe permet de discriminer certaines sources d'excitation associées au contact entre les balais et le collecteur en les supprimant les unes après les autres. A ce titre, le poids respectif du frottement, les chocs mécaniques, du passage du courant électrique et des arcs de commutation se produisant conjointement à l'interface balais/ collecteur est évalué. L’approche numérique est mise en oeuvre pour évaluer l’effet des sources d’excitation modélisées préalablement, telles que le balourd, les fluctuations du couple électromagnétique, des pressions de Maxwell, de l’erreur statique de transmission et de la raideur d’engrènement générées par le système roue/vis sans fin, ainsi que l’excentricité de la roue dentée. Pour cela, une modélisation par éléments finis du motoréducteur permet d’obtenir une base modale recalée expérimentalement, sur laquelle on projette la réponse dynamique issue de la résolution des équations de mouvement paramétriques par une méthode spectrale itérative.Pour approfondir l’étude des contacts entre balais et collecteur, un tribomètre est développé et instrumenté au laboratoire dans le but de tisser des liens entre les comportements triboélectrique et vibroacoustique de ces contacts. Un modèle qualitatif numérique de contact développé à l’aide du code de calcul Ra3D permet également d’observer l’évolution temporelle de la distribution spatiale des spots de contact et de la force de contact globale
Like other performance offered by a motor vehicle such as safety and fuel economy, acoustic comfort within the passenger compartment should be considered in the design process. Over the past few decades, efforts have been continuously made to significantly reduce powertrain noise emissions. As a result, nuisances from motorized vehicle accessories now have a significant impact on perceived noise inside the interior of the car.The object of the research presented in this manuscript is to identify the excitation sources generated by the operation of the NGM-type electric window lift gear motor, to understand the physical phenomena that govern the noise generated, and to propose solutions to improve the quality of the product in terms of vibroacoustic behavior. Two different but complementary approaches are used: an experimental approach and a numerical approach.The experimental campaign is used to characterize the acceleration response of the system envelope, the acoustic pressure emitted and the forces transmitted to the host structure. The influence of the operating speed, the applied torque and the mechanical imbalance is evaluated and the dispersion of the results due to the manufacture, the assembly of the components and the operating temperature is highlighted. A modified configuration of the test bench using an external brushless motor makes it possible to discriminate certain excitation sources associated with the contact between the brushes and the collector by removing them one after the other. As a result, the respective weight of the friction, the mechanical shocks, of the current flow and of the switching arcs occurring together with the brush / collector interface is evaluated.A numerical approach is used to evaluate the effect of previously modeled excitation sources, such as unbalance, fluctuations in electromagnetic torque, Maxwell pressures, static transmission error and meshing stiffness generated by the worm / worm system, as well as the eccentricity of the toothed wheel. For this purpose, a finite element modeling of the motor reducer allows to obtain an experimentally reassigned modal base, on which the dynamic response resulting from the resolution of the parametric motion equations is projected by an iterative spectral method.To investigate the contacts between the brushes and the collector, a tribometer is developed and instrumented in the laboratory with the aim of forging links between the triboelectric and vibroacoustic behavior of these contacts. A qualitative numerical model of contact developed using the calculation code Ra3D also allows to observe the temporal evolution of the spatial distribution of the contact spots and of the global contact force

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Barrette, Michel. "Analyse vibroacoustique de la plaque raidie avec les éléments finis hiérarchiques trigonomériques." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2000. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1062.

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Abstract:

Ce mémoire propose une nouvelle aproche pour étudier le comportement acoustique et vibratoire d'une plaque munie de raidisseurs. Les plaques raidies sont à la base de plusieurs structures dans les dommaines naval et aéronautique entre autres. La compréhension des phénomènes vibroacoustiques est essentielle. En effet, les vibrations peuvent causer la fatique et la rupture de composantes. Pour sa part, le bruit est souvent nuisible et il est régi par des lois de plus en plus strictes. Les vibrations ont traditionnellement été étudiées par des éléments finis classiques. Cependant, ces derniers demandent beaucoup de ressources informatiques et ne peuvent simuler que les quelques premiers modes. Pour en améliorer l'efficacité, Bardell[1] a proposé l'utlisation d'éléments finis hiérarchiques pour le calcul des vibrations d'une plaque homogène. Plus tard, Beslin[5] a proposé l'utilisation de fonctions d'interpolation trigonométrique simple comme base aux éléments finis hiérarchiques. Ces fonctions se sont avérées plus stables numériquement et convergement mieux que les éléments de Bardell. Le but de ce mémoire sera d'utiliser les éléments finis hiérarchiques avec les fonctions trigonométriques de Beslin dans le cas d'une plaque finie avec un réseau de raidisseurs. Les plaques utilisées sont rectangulaires et peuvent avoir des conditions limites quelconques. Le modèle de plaque choisi est celui de Love-Kirchhoff qui permet la flexion seulement. Il y aura une description de la méthode d'approximation numérique (Rayleigh-Ritz) et de l'assemblage des éléments de plaque employé. Par la suite, on comparera les performances en termes de modes convergés par rapport aux autres méthodes d'éléments finis. On validera aussi les simulations avec quelques résultats expérimentaux de réponses forcées. Enfin, on utilisera les fonctions trigonométriques pour le calcul de la matrice d'impédance de rayonnement et des indiquateurs vibroacoustiques. Un exemple de plaque entourée d'une baffle rayonnant dans un fluide lourd sera présenté.

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Cherif, Raef. "Caractérisation expérimentale de la réponse vibroacoustique de structures sandwich-composites avec amortissement intégré." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2014. http://hdl.handle.net/11143/6609.

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Abstract:

Ce projet de maîtrise s'inscrit dans le cadre d'un projet CRIAQ en collaboration avec l’École Polytechnique et quatre partenaires industriels (Bell Helicopters, Bombardier Aerospace, Pratt & Whitney Canada et Artec technologies). Le projet a pour but de développer une nouvelle technologie qui intègre, dès la phase de conception, des éléments amortissants SPADD (Smart Passive Damping Device) dans les structures sandwich-NIDA (une structure en forme de nids d'abeilles). L’objectif est la réduction de la transmission solidienne des vibrations mécaniques ainsi que la diminution de la transmission acoustique du bruit. Les travaux de recherche présentés dans cette maîtrise portent sur le développement d’une approche simple et robuste pour la caractérisation expérimentale de la réponse vibroacoustique des structures sandwich-NIDA avec amortissement SPADD intégré, lorsqu’elles sont soumises à diverses sollicitations. Cette étude, largement guidée par l’expérimentation, a nécessité la conception et la réalisation de nombreux bancs d’essai afin de comprendre et de mesurer les divers phénomènes pour caractériser ces nouvelles structures sandwich-NIDA avec amortissement intégré. L’étude expérimentale a permis de mettre en évidence un gain de 2 à 4 dB au niveau vibratoire et de 1.5 dB au niveau acoustique pour les panneaux NIDA avec amortissement intégré. Enfin, les bancs d’essai proposés ont permis de caractériser les structures sandwich (NIDA) avec amortissement intégré.

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Boily, Sylvain. "Étude numérique du comportement vibroacoustique de coques semi-complexes pour une excitation solidienne." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1996. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp04/mq21720.pdf.

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Hiverniau, Bastien Jézéquel Louis. "Transmissions solidiennes Méthodologie de prévision vibroacoustique moyennes et hautes fréquences sous excitations aéroacoustiques /." [S.l.] : [s.n.], 2007. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/bhiverniau.pdf.

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Serré, Ronan. "Contribution au développement d'une analogie vibroacoustique pour la modélisation du bruit d'origine aérodynamique." Thesis, Paris, ENSAM, 2014. http://www.theses.fr/2014ENAM0052.

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Abstract:

Cette thèse propose une modélisation du bruit d'origine aérodynamique, avec une attention particulière aux mécanismes de transfert d'énergie entre l'écoulement et le milieu de propagation. Une première partie aborde le problème de la création et du transport de l'énergie acoustique en milieu aérodynamique. Trois grands courants de pensée sont identifiés : l'approche eulérienne linéarise les équations valables en cas de fluide parfait pour former une loi de conservation ; l'approche dissipative développe les équations de Navier-Stokes, fait intervenir les fluctuations de vorticité comment moteur du mouvement acoustique ou décompose la quantité de mouvement en une théorie potentielle ; l'approche lagrangienne décrit le déplacement lagrangien de la perturbation qui suit le passage de l'onde acoustique. La première est la plus naturelle. La deuxième est la plus complète et la seule à expliquer la création d'énergie par l'aérodynamique. Une théorie générale voyant l'acoustique comme le seul champ généralisé qui se trouve piégé par l'aérodynamique en découle. La dernière est la plus prometteuse pour l'avenir. Dans une deuxième partie, les moyens permettant le calcul du champ acoustique à partir d'une sollicitation surfacique sont présentés. Il s'agit de la méthode d'extrapolation des ondes de Kirchhoff basée sur la pression, la formulation de Ffowcs-Williams & Hawkings basée sur les débits, et l'intégrale de Rayleigh basée sur une vitesse vibratoire. Une troisième partie de la thèse utilise les formalismes d'excitation surfacique pour étudier la réaction du milieu acoustique à des excitations génériques sous formes de paquets d'onde, représentatives de l'aérodynamique instationnaire. La réponse acoustique est caractérisée par la direction d'émission privilégiée du rayonnement et son efficacité, défini comme le taux de transfert d'énergie entre l'excitation et son milieu. On montre notamment que l'introduction d'une dissymétrie amont-aval dans l'excitation augmente fortement son efficacité, de même que la prise en compte d'un milieu de propagation en mouvement uniforme. Dans une dernière partie, ces considérations sont étendues au rayonnement d'une couche de mélange et adaptées en se basant sur l'analogie de Liepmann. Cette approche peu répandue est une intégrale de Rayleigh dont l'excitation est la dérivée temporelle de l'épaisseur de déplacement. Les résultats sont comparés avec la base de données d'une simulation acoustique directe et des deux autres méthodes surfaciques. La directivité n'est pas retrouvée par la modélisation proposée. On montre que la prédiction des niveaux nécessite de modéliser une impédance de rayonnement
This study proposes a model for the noise generated aerodynamically, while focusing on energy transfer mechanisms between the main flow and the propagating medium. Energy harvest in aerodynamic condition is therefore the subject of a first part. Three general trends may be identified ; the eulerian approach uses linearized Euler's equations for inviscid flows in a form of a conservation law ; the dissipating approach expands Navier-Stokes equations in series, relies on vorticity fluctuations to excite the medium or splits velocity or momentum vectors in a general potential theory ; the lagrangian approach describes the lagrangian displacement of the perturbation inherent to an acoustic wave. The first approach is the most commonly adopted. The second one is the most complete and provides aerodynamical mechanisms for energy generation. A general fashion follows where acoustics is a generalized field, trapped by a hydrodynamic impedance. The last one may be subject of close attention for future considerations. In a second part, computational models are presented with their ability to predict acoustic radiation from a surface excitation. These are the Kirchhoff formalism based on the pressure, the Ffowcs Williams & Hawkings formalism based on the mass flow rate and the Rayleigh integral based on the vibration velocity. These are applied in a third part of the study to investigate the response of the acoustic medium to a generique excitation in the form of a wavepacket, representative of unsteady aerodynamics. Such acoustic response is caracterised by its direction of maximum radiation and its efficiency, defined as the rate of energy transfer between the excitation and its surrounding medium. Introducing an upstream-downstream asymmetry in the excitation is showed to significantly enhance its efficiency, as well as a convection velocity in the propagating medium. Within these general considerations, the last part of this study models acoustic excitation in a mixing layer flow based on Liepmann's analogy. This relatively unexplored theory consists in a Rayleigh integral excited by the temporal derivative of the displacement thickness. Results are compared with direct noise computation database and two other methods of surface excitation. Directivity is likely to be found while pressure amplitude is correctly predicted by using a model for radiation impedance

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Hiverniau, Bastien. "Transmissions solidiennes : Méthodologie de prévision vibroacoustique moyennes et hautes fréquences sous excitations aéroacoustiques." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2007. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/bhiverniau.pdf.

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Abstract:

Ce mémoire traite des comportements vibratoires des structures couplées dans les domaines des moyennes et hautes fréquences pour des excitations aléatoires large bande spatialement corrélées. La caractérisation des comportements vibratoire des structures dans le domaine des basses fréquences passe généralement par des techniques de calcul de type éléments finis. Si ces approches sont largement maîtrisées, elles présentent cependant une limitation hautes fréquences de par la charge de calcul et la taille des modèles à traiter, ainsi qu’en termes de dispersions induites par les incertitudes sur les modèles considérés. Le domaine hautes fréquences est traité à partir de représentations énergétiques de la réponse vibratoire comme pour l’analyse statistique énergétique (‘Statistical Energy Analysis’). Cette technique présente certaines hypothèses restrictives définissant une limite basse fréquence d’applicabilité. Certaines applications présentent alors un trou fréquentiel pour lequel les domaines de validité des approches basses et hautes fréquences ne se recouvrent pas. Ce domaine est ici défini en tant que domaine ‘moyennes fréquences’. La méthode retenue pour cette étude a pour objectif d’étendre les approches énergétiques hautes fréquences aux cas de structures complexes, ainsi qu’au domaine moyennes fréquences. Pour ce faire, la démarche hybride FEM/SEA est analysée et validée, permettant de conserver une représentation énergétique en sous-systèmes du problème, et d’estimer les paramètres de couplages entre ces sous-systèmes à partir de résolutions éléments finis. Deux approches sont ici analysées que sont, la méthode de la puissance injectée (‘Power Injection Method’) numérique, pour la caractérisation des comportements vibratoires dans le domaine des hautes fréquences, et l’approche SEA-like pour le domaine moyennes fréquences. L’étude fait état d’une validation en termes de convergence vers les approches hautes fréquences, de validations numériques des approches proposées, ainsi que de la réalisation de campagnes de mesures en vue d’une validation expérimentale. L’application de ces approches à des excitations aéroacoustiques est étudiée. Un modèle d’excitation spatialement décorrélée équivalente aux bruits aéroacoustiques est proposé. Ce modèle, dit ‘approche moyenne en espace k’, permet de modéliser une excitation aéroacoustique par une excitation ‘rain on the roof’ équivalente. Cette technique propose donc une extension des approches hybrides FEM/SEA aux excitations spatialement corrélées, justifiant ainsi de l’intérêt de telles méthodes pour des applications industrielles. Pour finir, une application sur une structure réelle SYLDA du lanceur Ariane5 est étudiée en vue de justifier la faisabilité des démarches étudiées d’un point de vue industriel
This study deals with the predictions of coupled structures’ dynamic response under random broadband spatially correlated excitations. In the low frequency range, finite element methods are often used to predict vibration levels of structures. Although these approaches are well mastered, a high frequency limit is imposed by the size of the models and the computation time, and uncertainties. In the high frequency range, energetic approaches are currently used, like the Statistical Energy Method. Restrictive assumptions of the SEA define a low frequency limit of applicability. It happens that, for certain industrial cases, there is no overlap in the domain of validity of the low and high frequency methods. This gap in the frequency range is here defined as ‘mid frequency’. The method adopted here has been developed in order to extend the energetic approaches used in the high frequency range to the mid frequency range. Hybrid FEM/SEA methods have been analysed and validated. Sub-systems are defined, and coupling terms between them are obtained from FEM computation. Two approaches are investigated, the numerical Power Injection Method for the high frequency range, and the SEA-like method for the mid frequency range. Convergences to classical high frequency predictions, as well as numerical and experimental validations, have been performed. The use of the hybrid FEM/SEA methods for aeroacoustic loads has been studied. A spatially decorrelated excitation equivalent to the aeroacoustic random loads has been introduced. This approach, called approach by mean in the k space permits to model an aeroacoustic excitation by an equivalent ‘rain on the roof’ excitation. This model gives an extension of the hybrid FEM/SEA methods to spatially correlated random loads and justify the industrial interest of such approaches. To conclude, an application on the SYLDA part of Ariane5 launcher is performed in order to justify the feasibility of the studied methods from an industrial point of view

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Dissertations / Theses on the topic 'Vibroacoustique'

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