Outils de conception pour barrières acoustiques multicouches

Le bruit peut avoir des conséquences néfastes sur le confort et la santé. Lors de la conception d'un système mécanique, des efforts sont faits pour en réduire le niveau. Les barrières acoustiques peuvent être utilisées pour résoudre ces problèmes de bruit, en bloquant les ondes sonores (phénomène de perte par transmission) ou en les dissipant (phénomène d'absorption). Lorsqu'un seul matériau n'est pas suffisant pour répondre aux besoins d'un problème acoustique, on utilise des barrières acoustiques multicouches. L'assemblage de plusieurs couches permet d'atteindre des propriétés plus intéressantes que les constituants seuls. La conception d'une barrière acoustique multicouche découle de plusieurs choix sur les matériaux utilisés, le nombre de couches, leur agencement, etc. Ces choix ne sont pas évidents, car les propriétés d'une structure multicouche ne sont pas une simple addition des propriétés de chaque couche. De plus, dans l'industrie, le concepteur n'a souvent à sa disposition qu'un nombre limité de matériaux et d'épaisseurs de couches, à partir duquel de nombreuses séquences de couches sont possibles. Ce projet de maîtrise propose des outils et méthodologies pour la conception des barrières acoustiques multicouches. Le présent travail a été réalisé en trois axes. Tout d'abord, des échantillons de structures monocouches et multicouches ont été caractérisés expérimentalement, ce qui a permis d'établir des premières tendances ainsi que d'acquérir des propriétés de matériaux nécessaires dans la suite du projet. Puis des outils ont été développés afin de comparer et d'améliorer les performances acoustiques de barrières données, au cas par cas. Enfin, une base de données et un outil de conception ont été développés pour aborder la conception généralisée des barrières multicouches. La caractérisation expérimentale a été réalisée avec un tube de Kundt. Les mesures ont permis de comparer les performances des différents échantillons, et d'observer des premières tendances de conception. Les propriétés de deux matériaux poreux ont été obtenues, et ont été complétées par des données issues de la littérature. Deux outils de conception au cas par cas ont été développés. Le premier permet de comparer visuellement les performances de différentes barrières et de choisir une solution à un problème acoustique donné. Le deuxième outil permet de visualiser sous la forme de surfaces l'effet de la variation de certaines épaisseurs de couches sur les performances d'une structure multicouche donnée, et permet donc de rechercher des améliorations à une barrière existante. Les performances sont prédites à l'aide d'un programme interne du laboratoire, basé sur la méthode des matrices de transfert.