Vibroacoustique

La vibroacoustique est un cas particulier d’interaction fluide-structure où les vibrations de la structure induisent un champ de pression acoustique dans le fluide compressible environnant. Dans le cas général, ce champ de pression réagit sur la structure, et l’on a affaire à un système couplé. Si la structure est lourde et/ou rigide, alors il est possible de découpler les problèmes vibratoires et acoustiques, moyennant quelques hypothèses sur les domaines d’amplitudes et de fréquences considérés.

A l’UME, nous nous intéressons à la vibroacoustique de structures complexes. La complexité, dans ce cas, peut provenir de la géométrie de la structure (présence de raidisseurs, courbure), des matériaux utilisés (métaux, bois, polymères), des domaines d’amplitude et de fréquence examinés, ou encore des chargements. Les problèmes traités trouvent des applications en acoustique musicale (modélisation d’instruments de musique et de sources sonores), dans les transports (vibroacoustique automobile, roulement ferroviaire) et dans le secteur de l’énergie (bruit des éoliennes) et en psychoacoustique (synthèse sonore). L’approche utilisée consiste à développer et à résoudre des modèles temporels de sources sonores dont les solutions numériques peuvent être écoutées, ce qui permet de valider auditivement les modèles et de mesurer la « distance » entre ceux-ci et les sources réelles.

Pour tous ces travaux, un soin particulier doit être accordé à la modélisation des mécanismes dissipatifs qui jouent un rôle crucial dans la qualité sonore.

Outre les liens naturels avec l’interaction fluide-structure, ces travaux sont aussi étroitement liés à la dynamique vibratoire non linéaire, comme en témoignent les travaux récents sur les haut-parleurs et les cordes de piano. La modélisation et le rôle des amortissements est également une question fédératrice pour tout le groupe DFA. Dans le futur, la prise en compte de chargements turbulents est également envisagée.