Conception de Traitements Poreux Optimaux à partir du Contrôle de leur Microstructure
Résumé
Les matériaux acoustiques à porosités ouvertes sont bien connus pour leur faible prix, leur poids réduit et leur capacité d’atténuation large bande. Ils constituent l'une des classes de traitements acoustiques les plus utilisées mais soufrent d’une conception peu flexible lorsqu'ils sont fabriqués de manière conventionnelle. La fabrication additive permet d’inverser le procédé de conception des traitements poreux. Le point de départ devient le contrôle de la microstructure ce qui permet de fabriquer des traitements optimaux de manière simple et flexible. La microstructure d’un milieu poreux impose son comportement acoustique intrinsèque qui va ensuite régir son comportement macroscopique. Ce dernier peut être estimé par des modèles numériques si le comportement intrinsèque est connu. Cependant, la fabrication additive induit des défauts de microstructure souvent trop complexes pour être pris en compte numériquement, rendant les modèles numériques peu fiables. Dans cette présentation, une méthode permettant d'obtenir le comportement intrinsèque d'un matériau poreux imprimé en 3D est présentée. Le modèle est ensuite utilisé pour concevoir et optimiser plusieurs traitements poreux : un matériau poreux à gradient de propriétés, un matériaux poreux replié, une surface métaporeuse et un absorbeur asymétrique poreux pour conduit. Ces traitements possèdent une absorption parfaite ou quasi-parfaite sur des plages des fréquences ciblées et potentiellement hors de portée des traitements poreux conventionnelle. Les traitements présentés sont tous imprimés et testés expérimentalement afin de confirmer la pertinence du procédé de conception proposé.