• Modélisation et optimisation de panneaux immobiles constitués de granules poreuses recyclées

    Ce projet vise à concevoir un absorbant acoustique constitués de matériaux poreux granulaires recyclés (e.g. le verre soufflé ou le mâchefer). Une des applications de ce projet est la réduction du bruit rayonné par les postes de transformation d’électricité. Ces systèmes ont un profil acoustique constitué essentiellement de ton purs aux fréquences harmoniques multiples de 120 Hz difficiles à absorber. Ce projet se définit sous trois étapes :
    1. Modélisation de la structure granulaire non-cohésive dans le but de comprendre les phénomènes de dissipation acoustique et d’optimiser ce matériau par le choix des tailles granules et des paramètres de fabrication. Par la suite, cette démarche sera appliqué en prenant en compte la cohésion de la structure.
    2. Afin d’absorber les basses fréquence, un matériau acoustique doit être épais. Cette deuxième étape consiste à mettre en place une structure qui permette d’allier l’absorption acoustique avec un encombrement réduit.
    3. La dernière étape vise à étendre la plage fréquentielle d’utilisation du matériau dans la mesure où son comportement actuel est de type résonateur.

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  • 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

    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 :
    (i) Des mesures expérimentales sont réalisées sur des échantillons de matériau réel afin de caractériser des propriétés de la géométrie du matériau 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.
    (ii) 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.
    (iii) L’optimisation des propriétés acoustiques du matériau sera ensuite effectuée par la variation des paramètres géométriques du VER, paramètres influençant la simulation numérique.
    (iv) 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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  • Conception d’un matériau acoustique à base de fibres naturelles d’asclépiade

    Dans un contexte où les pollutions sonore et environnementale continuent de s’accroître malgré les efforts déployés, ce projet de recherche propose la conception d’un matériau acoustique à base de fibres naturelles possédant un fort potentiel acoustique, la soie d’asclépiade. Produite au Québec, cette fibre permet de respecter les grands principes du développement durable.
    Afin d’exploiter cette fibre à son plein potentiel, les travaux viseront principalement à optimiser les paramètres de fabrication du matériau. Pour ce faire, une revue des différents procédés de fabrication appliqués aux fibres naturelles sera effectuée. Le procédé le plus prometteur sera adapté aux particularités de la fibre d’asclépiade, puis optimisé via un plan d’expérience, ce qui permettra de maximiser l’absorption et l’isolation acoustique du matériau. De par la nature du matériau et du procédé de fabrication, il est attendu que celui-ci présente des caractéristiques propices au thermoformage. Comme un matériau acoustique performant pouvant être thermoformé serait un atout important dans le contrôle du bruit, cet aspect sera pris en compte dans tout le processus afin de le rendre possible. La formabilité du matériau ainsi que son impact sur ses performances acoustiques seront évalués expérimentalement dans cette seconde phase. Finalement, un essai en contexte réel d’utilisation sera mené afin de valider la viabilité et la performance du matériau élaboré.
    Un tel matériau deviendra une alternative de choix afin de contrer les pollutions sonore et environnementale, en plus de contribuer au développement économique du Québec.

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