Étude du comportement vibro-acoustique de plaques multicouches

Les nuisances sonores sont un problème de plus en plus crucial à cause de l'augmentation du nombre de machines bruyantes dans notre environnement. Beaucoup d'études ont été entreprises pour lutter contre les forts niveaux sonores, engendrés par des structures vibrantes. Dans ce domaine, la solution à privilégier est la réduction du bruit à la source; qui consiste à supprimer les causes qui produisent le bruit ou les vibrations. Néanmoins, pour atteindre cet objectif, il faut avoir une bonne connaissance des lois qui régissent le comportement vibro-acoustique des structures. La présente étude s'inscrit dans ce cadre, et s'attache à étudier les vibrations et le rayonnement acoustique de structures planes multicouches. Une plaque rectangulaire, bafflée, avec des conditions aux limites d'appui simple sur les quatre bords est étudiée. La plaque peut comporter deux, trois, ou quatre couches, constituées soit de matériaux élastiques, soit de matériaux viscoélastiques; cela dans le but de comprendre les phénomènes d'amortissement qui se produisent dans les structures où alternent ces deux types de matériaux. Deux modèles théoriques sont présentés dans ce document afin de décrire le comportement de la plaque présentée ci-dessus. Le premier, est un modèle rigoureux qui prend en compte l'effet de flexion, de traction-compression et le cisaillement transversal dans la plaque et calcule les vibrations et le rayonnement acoustique de la plaque, immergée dans un fluide léger. Le deuxième est un modèle équivalent qui s'attache à déterminer l'équation de mouvement d'une plaque multicouche en réalisant des simplifications par rapport au premier modèle. Une étude expérimentale du comportement vibratoire de plaques multicouches a été réalisée afin de confirmer les résultats trouvés par les deux modèles théoriques. Afin de déterminer les facteurs qui jouent un rôle important dans l'amortissement des vibrations des structures multicouches, une étude paramétrique est réalisée à la fin de ce document. Ainsi, il est mis en évidence le fait qu'une simple couche viscoélastique posée sur la plaque à amortir ne produit presqu'aucun effet; alors que l'ajout d'une troisième couche élastique permet un amortissement important. L'influence de l'excitation et des caractéristiques des différentes couches fait également l'objet d'une analyse