Modélisation et optimisation des propriétés acoustiques de matériaux fibreux naturels à base de fibres d’asclépiade par l’approche de modélisation multi-échelle et multi-physique

Résumé

L’utilisation des matériaux d’origine naturelle, dans un contexte de traitement des bruits sonores, permet de respecter le principe du développement durable. Ce projet a pour but de modéliser et ensuite d’optimiser, par l’approche numérique, les propriétés acoustiques de matériaux constitués par des fibres d’asclépiade dont l’origine est naturelle.

Afin d’atteindre nos objectifs, les démarches envisagées sont les suivantes :

  1. Des mesures expérimentales sont réalisées sur des échantillons de matériau réel afin de caractériser sa géométrie à l’échelle locale, c’est-à-dire à l’endroit où les phénomènes de dissipation acoustique se produisent. La reconstruction de la géométrie d’un volume élémentaire représentatif (VER) sera ensuite réalisée en se basant sur les caractéristiques géométriques mesurées.
  2. Des modèles de simulation numérique, sur le VER reconstruit, seront réalisés pour résoudre les équations physiques qui gouvernent les phénomènes de dissipation acoustique à l’échelle locale. La résolution des ces équations, en appliquant la technique d’homogénéisation multi-échelle, permet de déduire le comportement acoustique du matériau à l’échelle macroscopique.
  3. L’optimisation des propriétés acoustiques du matériau sera ensuite effectuée par la variation des paramètres géométriques du VER, paramètres influençant la simulation numérique.
  4. Finalement, la modélisation et l’optimisation seront validées par la comparaison avec des mesures expérimentales de plusieurs échantillons réels.

L’approche de modélisation numérique multi-échelle et multi-physique est une approche robuste permettant de modéliser et d’optimiser, de façon fiable, les propriétés acoustiques des matériaux fibreux comme ceux constitués de fibres naturelles d’asclépiade.

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