Une meilleure prédiction des propriétés des mousses antibruit

Les résultats des chercheurs du Laboratoire de mécanique et d’acoustique, du laboratoire Modélisation et simulation multi échelle, du Laboratoire d’acoustique de l’université du Mans et du groupe industriel Trèves ont été repris et diffusés par CNRS Ingénierie (voir l'article) après publication dans la prestigieuse revue The Journal of the Acoustical Society of America.

Improving acoustic wave propagation models in highly attenuating porous materials.
A. Bouchendouka, Z. E. A. Fellah, C. T. Nguyen, E. Ogam, C. Perrot, A. Duval and C. Depollier
The Journal of the Acoustical Society of America. 155, 206–217 (2024).

Il s'agit des modèles d’atténuation viscothermique, qui servent entre autres à prédire les performances des mousses antibruit.

Les modèles actuels décrivant l'atténuation sonore dans les matériaux poreux présentent des lacunes, notamment pour caractériser des matériaux fortement absorbants tels que certaines mousses plastiques utilisées dans l'industrie automobile. De plus, ces modèles peinent à reproduire de manière précise le niveau d'atténuation sonore de ces matériaux. Dans le cadre d'une étude menée au laboratoire de Mécanique et d'acoustique en collaboration avec le laboratoire de modélisation et simulation multi échelle ainsi que le groupe industriel Treves, des données expérimentales d'ondes ultrasonores transmises à travers des mousses poreuses ont été collectées sur une plage de fréquences allant de 50 à 200 kHz.

Cette recherche a identifié deux nouveaux paramètres intrinsèques aux matériaux poreux, de nature volumétrique, décrivant les échanges visco-thermiques entre le fluide et la structure. L'intégration de ces paramètres permet une meilleure description de la propagation acoustique dans ces milieux, améliorant ainsi leur caractérisation. Grâce à l'introduction de ces deux nouveaux paramètres, la modélisation de l'atténuation sonore dans les matériaux poreux est significativement améliorée, et les prédictions théoriques parviennent à reproduire de manière plus fidèle les ondes transmises expérimentales, malgré une absorption élevée.

Cette avancée ouvre des perspectives prometteuses pour la compréhension de la propagation acoustique dans les matériaux poreux, avec des implications potentielles dans divers domaines d'application. En particulier, elle offre des opportunités significatives dans la réduction des nuisances sonores et la modélisation de la propagation acoustique dans les sols, les roches géophysiques, ainsi que la caractérisation ultrasonore des tissus osseux à des fins médicales. Ces résultats témoignent d'une avancée majeure dans la modélisation des matériaux poreux fortement absorbants, ouvrant la voie à des développements futurs dans la recherche acoustique.