Rayonnement acoustique des structures : couplage entre source d'excitation et structure semi-complexe

Une situation typique de phénomènes de rayonnement acoustique est le cas d'une source d'excitation mécanique (moteurs électriques, moteurs à combustion interne, turbines...) qui, attachée à une structure comportant des plaques minces, y engendre des vibrations. En général, les efforts injectés dans la structure, responsables des vibrations de celle-ci et du rayonnement acoustique, dépendent à la fois de l'impédance de sortie de la source et de l'impédance d'entrée de la structure. Une analyse théorique du problème est développée dans le cas d'une source mécanique composée de masses, de ressorts et d'amortissements, couplée à une structure rectangulaire, plane, bafflée dite "semi-complexe" : conditions aux limites générales, ajout de masses ponctuelles, de raidisseurs. La méthodes des quadripôles est utilisée pour le calcul de l'impédance de sortie de la source et une approche variationnelle permet le calcul de l'impédance d'entrée de la structure. Les résultats de force injectée dans la structure, d'énergie cinétique de la structure et de puissance acoustique rayonnée sont alors obtenus dans différentes configurations. Ces résultats permettent de comprendre les phénomènes observés: - décalage des fréquences propres de l'ensemble du système source­structure , par rapport aux fréquences propres de la structure et de la source découplées. - phénomènes d'adaptation d'impédance - gain acoustique obtenu en ajoutant une suspension - effet de raidir la structure au niveau de la liaison. Le modèle est alors appliqué à la conception d'un ensemble moteur sur plaque (optimisation de la suspension et de la structure)