Rayonnement acoustique d'un bruit de contact intermittent entre l'extrémité d'une poutre et une plaque bafflée

Bernard Laulagnet (1)

1 LVA - Laboratoire Vibrations Acoustique

Dans le contexte de l'acoustique de l'habitacle automobile, il existe des bruits de faible amplitude, mais qui pourtant peuvent être considérablement gênants et qui déprécient l'image qu'ont les utilisateurs du véhicule. Il s'agit des bruits de contact intermittents entre pièces présentant des jeux fonctionnels. Le bruit est plus remarqué par sa signature temporelle caractéristique, par son caractère intermittent, que par son amplitude et sont dénommés sous l'anglicisme « Rattle noise ». Le but de cet exposé est de présenter une modélisation des bruits de contact intermittents pour le cas, encore académique, d'une poutre en flexion dont l'extrémité vient heurter une plaque bafflée qui joue le rôle de radiateur acoustique. Les équations du mouvement de la plaque et de la poutre évoluant toutes les deux en flexion sont résolues en temps, en utilisant un schéma explicite temporel. A chaque pas de temps, une force de contact est calculée pour éviter la pénétration dans la zone du contact (équation de continuité du déplacement normal du point de contact). On calcule la réponse temporelle de l'ensemble, pour une excitation de la poutre (le heurtoir) sous charge extérieure constante. Lorsque le jeu initial est compensé par la flèche dynamique de l'extrémité de la poutre, le système poutre-plaque rentre en vibrations causées par le contact ponctuel, normal et intermittent des deux corps. On calcule ensuite le rayonnement acoustique en champ libre semi infini. Les simulations numériques montrent l'importance de certains paramètres sur l'acoustique rayonnée, comme le jeu initial entre les deux corps, mais aussi, la position du point d'écoute (directivité du champ, champ lointain et proche) et enfin les paramètres structuraux. Des synthèses sonores de quelques secondes sont calculées puis jouées à partir des fichiers temporels qui montrent la sensibilité des paramètres de la modélisation.

Mots clés: Bruit de contact; Rayonnement Acoustique; Rattle noise; Schéma explicite

Domaines: Acoustique [physics.class-ph]; Acoustique [physics.class-ph]

Bernard Laulagnet. Rayonnement acoustique d'un bruit de contact intermittent entre l'extrémité d'une poutre et une plaque bafflée. 10ème Congrès Français d'Acoustique, Apr 2010, Lyon, France. ⟨hal-00534630⟩