Le développement d'une méthode hybride pour accélérer les études paramétriques de systèmes vibroacoustiques plats et courbes avec un traitement acoustique attaché

Le bruit est devenu une partie intégrante de notre vie quotidienne, au point où il peut affecter notre santé et notre bien-être. C'est particulièrement vrai dans les différents secteurs de transport tels que l'automobile, le ferroviaire et l’aviation. Dans ces conditions, la méthode la plus pratique et la plus économique pour améliorer le confort acoustique consiste à modifier le trajet de propagation des ondes sonores et vibratoires en utilisant des composants dissipatifs placés entre la structure (p. ex. le fuselage) et la cavité acoustique (p. ex. la cabine). Ces composants dissipatifs, appelés traitement acoustique (TA), impliquent souvent des couches de matériaux poroélastiques qui ont d'excellentes performances acoustiques en hautes fréquences. Cependant, cette capacité d'absorption du son et des vibrations diminue considérablement dans la gamme des basses fréquences à cause de la longueur d'onde acoustique. Par conséquent, au début du processus de conception, des simulations numériques et des études paramétriques sont nécessaires pour identifier la configuration optimale de la multicouche acoustique. Les outils numériques traditionnels utilisés à ce stade manquent de précision (si l'efficacité est visée) ou sont prohibitifs sur le plan computationnel (si la précision est plutôt visée). Récemment, un modèle hybride qui combine la flexibilité et la précision de la méthode des éléments finis (FEM) ainsi que l’efficacité et la précision de la méthode des matrices de transfert (TMM) a été présenté par Alimonti et al. Au cours de cette étude, un modèle qui permet de tenir compte de la réaction non locale des TA a été proposé, permettant ainsi de surmonter les limites des modèles à réaction locale. Cette méthode a montré sa précision, en particulier si le TA est modélisé comme fluide équivalent, ainsi que son efficacité face à la méthode FEM. Dans ce contexte, après une étude de la validité de la méthode, la présente thèse propose une extension pour des traitements et structures complexes (p. ex. structures courbes, cylindres...) tout en permettant de faciliter et d’accélérer avec une précision acceptable les études paramétriques lors de la phase de conception. La méthode développée utilise la procédure \textit{Patch Transfer Functions} afin de coupler efficacement, à travers des surfaces élémentaires, les sous-domaines d’un système vibroacoustique donné. La présente technique est d’abord validée dans le cas de la transmission sonore à travers une structure plane où deux types de TA sont considérés. Ensuite, deux études paramétriques, utilisant le rayon de courbure de la structure et l’épaisseur du TA comme paramètres, sont réalisées afin d’évaluer l’effet de la courbure du TA sur la précision des modèles TMM classique. Par la suite, une extension du modèle TMM à réaction non locale pour les traitements acoustiques cylindriques est proposée et validée dans le cas d’un cylindre excité par une force ponctuelle. Finalement, une approche basée sur les éléments finis ondulatoires est proposée afin de prédire la perte par transmission à travers des structures multicouches périodiques. Cette approche permet de surmonter le caractère individuel et les expressions algébriques complexes utilisées dans le développement des modèles analytiques ainsi que d'exploiter la flexibilité de la méthode FEM