Guides & Structures

Guides & Réseaux

L’activité de l’OR GUIDES & RESEAUX relève globalement de deux champs thématiques : les effets d’écoulement et de parois en guides d’ondes d’une part, et les ondes guidées, réseaux et métamatériaux d’autre part. La notion de guide d’onde, commune à ces deux grands axes, fonde l’unité thématique de l’OR.

Guides avec écoulement : effets de parois (liners-impédance, corrugations, plaques perforées, bancs de mesure, réflexion non-réciproque, black hole lasers)

• Numérique aéroacoustique (Elements finis d’ordres élevés, hybride, temporel)

• Acoustique « Non-Hermitienne » (PT symétrie, diode, reflectionless modes)

• Topologie et symétrie (réseaux topologiques 1D et 2D, symétrie locale)

Physique des instruments de musique

L’Opération de Recherche Physique des Instruments de Musique (OR PIM) regroupe des activités visant à comprendre les phénomènes physiques mis en jeu dans le fonctionnement d’instruments de musique, en s'appuyant sur des études théoriques (modèles analytiques, simulation numérique) et expérimentales (développement de méthodologies de caractérisation et de mesures en situation de jeu).

Les travaux menés permettent de répondre à des problématiques relatives aux instruments à vent (prédiction des régimes de jeu, caractérisation des anches, propagation non-linéaire dans les cuivres, modélisation du rayonnement des pavillons, contrôle actif d’instruments à vent…) et à cordes (vibroacoustique des instruments à cordes, inharmonicité des cordes de piano, modélisation et caractérisation de microphones de guitare...).

Outre l'apport de nouvelles connaissances sur le fonctionnement des instruments, l’OR PIM contribue au transfert des méthodologies développées vers le secteur de la facture instrumentale, ainsi qu'à la diffusion des connaissances auprès du grand public, des musiciens et facteurs.

Vibro-acoustique des structures

Description 

L’Opération de Recherche « Vibro-acoustique » regroupe un ensemble d’activités dont l’objectif est de contribuer au développement et à l’application de méthodes de modélisation et de caractérisation expérimentale de systèmes dans lesquels sont impliqués des mécanismes de couplages entre vibrations mécaniques et champs acoustiques.

Les compétences développées dans l’OR couvrent des méthodes analytiques (modale ou ondulatoire), numériques (éléments finis et de frontière) et expérimentales en vibro-acoustique (méthodes inverses, imagerie acoustique). Les thématiques concernées se déclinent en trois axes : méthodes expérimentales, dispositifs de réduction vibratoire et/ou acoustique sous contrainte d’allègement, analyse de couplages ondulatoires.

Méthodes expérimentales

• Développement de méthodes d’imagerie
  • Imagerie acoustique/vibratoire par holographie ouformation de voie,Mesure de vibrations plein champ (holographie optiqueultrarapide, caméra thermique).

• Développement de méthodes de post-traitement
  • Problème inverse vibratoire par Résolution Inverse Filtrée Fenêtrée ou Corrigée (RIFF, RIC),
  • Identification de pressions pariétales dues à des écoulements turbulents,
  • Identification de paramètres structuraux, détection de défauts.

Dispositifs de réduction vibratoire et/ou acoustique sous contrainte d'allégement

• Exploitation de phénomènes physiques originaux
  • Atténuation des vibrations par effets de périodisation
  • Réduction des vibrations par effet Trou Noir Acoustique (TNA)
  • Dissipation d'énergie vibratoire par phénomènes non linéaires (frottements, micro-impacts ...)
  • Contrôle semi-passif à l'aide de patchs piézo-électriques

• Intégration mêlant différents phénomènes physiques (TNA, amortissement, périodisation)
  • Trous noirs augmentés (avec systèmes actifs piezoélectriques et thermiques)
  • Elaboration de règles de conception sous contrainte d'allègement
  • Développement de méta-plaques
  • Insertion de matériaux granulaires légers, TNA, matériaux poreux, etc. 

Analyse de couplages ondulatoires

• Couplage fluide-structure
  • Vibro-acoustique des conduits industriels
  • Vibro-acoustique de structures industrielles complexes
  • Vibro-acoustique des bâtiments en bois

• Couplage ondes vibratoires 3DCouplage entre mouvements dans le plan et hors plan
  • Maîtrise des effets aux interfaces

• Couplage opto-mécanique
  • Diminution des instabilités paramétriques dans le cadre des détecteurs d'ondes gravitationnelles du projet LIGO