Ecole Doctorale
SCIENCES POUR L'INGENIEUR : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique
Spécialité
« Sciences pour l'ingénieur » : spécialité « Acoustique »
Etablissement
Aix-Marseille Université
Mots Clés
Vibroacoustique,Vibration Nonlineaire,Transparence acoustique,Absorption,
Keywords
Vibroacoustics,Nonlinear Vibration,Acoustic transparency,Absorption,
Titre de thèse
Contrôle passif en vibroacoustique avec absorbeur dynamique bistable
Passive control in vibroacoustics with bistable dynamic absorber
Date
Lundi 29 Janvier 2018 à 14:00
Adresse
Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique,
4 impasse Nikola Tesla, 13013 Marseille L'amphithéâtre Canac
Jury
Directeur de these |
M. Pierre-Olivier MATTEI |
CNRS/Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique |
CoDirecteur de these |
M. Renaud CôTE |
Aix-Marseille Université/Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique |
Examinateur |
M. Richard SAUREL |
Aix-Marseille Université/Laboratoire M2P2 |
Examinateur |
M. Sébastien SEGUY |
Institut National des Sciences Appliquées de Toulouse/Institut Clément Ader |
Examinateur |
M. Olivier THOMAS |
Art et Métiers ParisTech, Lille/Laboratoire des Sciences de lInformation et des Systèmes |
Rapporteur |
M. Claude-Henri LAMARQUE |
École Nationale des Travaux Publics de LÉtat |
Rapporteur |
M. Gaël CHEVALLIER |
Université de Franche-Comté/Institut FEMTO-ST |
Résumé de la thèse
Le travail présenté dans cette thèse est dédié à létude dun absorbeur bistable continu basé sur le principe du "Nonlinear Energy Sink" (NES) et son utilisation pour latténuation des vibrations dun système mécanique à plusieurs degrés de liberté sous excitation acoustique.
Le modèle analytique du comportement linéaire de labsorbeur ainsi que le modèle numérique complet ont été présentés, analysés et validés par des séries dexpériences.
Le complexité du transfert énergétique ciblé ("Targeted Energy Transfer" ou TET) entre cet absorbeur et le système primaire à contrôler na pas permis une description analytique simple. Nous avons donc choisi de concentrer cette étude sur lexploration expérimentale et numérique de labsorbeur couplé à des systèmes mécaniques sous excitations harmonique et aléatoire ainsi que sur lidentification des mécanismes de transfert dénergie. Le système couplé a montré une dynamique très riche du fait de différents régimes de TET qui ont été décrits dans la littérature pour dautres types de NES.
Ce projet a été financé par Saint-Gobain Recherche. Labsorbeur a été adapté pour lapplication prévue par la direction industrielle de la thèse: contrôle des vibrations de la double paroi sous excitation acoustique afin daméliorer lisolation acoustique fournie par le système.
Les connaissances qualitatives sur la dynamique de labsorbeur obtenues à partir des résultats expérimentaux et numériques, ainsi que lanalogie avec les autres types de NES, ont permis la création dun absorbeur qui répond à la problématique posée.
Les moyens pour loptimisation et le développement de labsorbeur ont été identifiés et les simulations préliminaires ont été fournies.
Thesis resume
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 Recherche. 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.