Modèle de réponse vibratoire de planchers légers par méthodes analytiques

Pouvoir prédire le bruit transmis par un élément constructif est depuis plusieurs années une grande préoccupation. Cette problématique a été largement traitée pour les bruits aériens, mais reste plus complexe pour les bruits d'impacts. En effet les caractéristiques de l'excitation en termes d'amplitude et de contenu fréquentiel dans le cas d'un bruit d'impact dépendent autant de l'excitateur (la source de choc) que du récepteur (la paroi impactée). Or, ces bruits figurent en bonne place des sources d'insatisfaction citées par les occupants de bâtiments résidentiels, en particulier dans le cas de constructions légères. Un outil de synthèse sonore serait alors idéal pour à la fois pouvoir prédire les niveaux sonores dus à diverses sources d'impacts mais aussi évaluer le ressenti des occupants par l'écoute. Cette étude s'intéresse à simuler dans le domaine temporel la réponse vibratoire de planchers légers soumis à une excitation mécanique ponctuelle. Dans cette optique, un modèle analytique des modes de vibration d'une plaque mince orthotrope est utilisé. Pour des éléments constructifs homogènes, en béton plein par exemple, ce modèle permet de reproduire la réponse vibratoire temporelle avec un jeu limité de données d'entrées et sans nécessiter des ressources de calcul importantes. Cependant, les planchers légers sont souvent constitués de panneaux équipés de raidisseurs (solives) ou bien de lames assemblées entre elles (cas des éléments en bois lamellé croisé, dits « CLT »). Dans cette étude, ces spécificités de conception sont prises en compte en modélisant les planchers par des plaques minces orthotropes, dont les caractéristiques sont obtenues par une méthode d'homogénéisation. Après une présentation du modèle utilisé et des hypothèses sur lesquelles il s'appuie, deux applications sont présentées : la première concerne un plancher bois sur solives, et la seconde un plancher en CLT 3 couches. Les réponses vibratoires obtenues sont comparées à des résultats de mesures en laboratoire ou de simulations par éléments finis. Les résultats et perspectives sont ensuite discutés