Comportement vibroacoustique des plaques multicouches hétérogènes à conditions de suspension et d'interface élastiques : application au cas de la porte TGV duplex

= Vibroacoustical behaviour of multilayered heterogeneous plates with elastic support and interface conditions : application to the case of the double deck French high speed train (TGV)

• Auteur / Autrice : Thierry Chabaud
• Direction : Claude Lesueur, Alain Blaise
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Acoustique
• Date : Soutenance en 1998
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LVA - Laboratoire Vibrations Acoustique (Lyon, INSA)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Trains à grande vitesse

Transports ferroviaires

Lutte contre le bruit

Vibrations

Émission acoustique

Résumé

Le monde du transport doit faire face à des réglementations de plus en plus sévères qui placent au premier rang des domaines jusqu'alors considérés comme secondaires. A ce titre, le confort acoustique des voyageurs est devenu un critère essentiel, reflet de la qualité des moyens de transport. Le présent travail trouve son origine dans ce contexte précis et plus particulièrement dans la volonté de la société FAIVELEY TRANSPORT, équipementier ferroviaire, d'améliorer le comportement acoustique de ses produits. Le but de cette étude est la compréhension des phénomènes physiques intervenant lors de la transmission du son, de l'extérieur vers l'intérieur, à travers les ouvertures des véhicules de transport. Les portes d'accès voyageurs des trains constituent l'application première de ces travaux. Le domaine considéré est le domaine des basses fréquences [0 - 500 Hz]. L'objectif final est une réduction notable du bruit transmis en vue d'une amélioration du confort des passagers à l'intérieur des véhicules. Pour y parvenir, nous avons développé un modèle basé sur une approche analytique intégro-modale associée à une technique de Rayleigh-Ritz. L'originalité de cette étude est la modélisation fine de la structure vibrante, qui prend en compte les caractères multicouche, hétérogène ainsi que des conditions de liaison complexes (conditions de liaison élastiques, reprises d'efforts ponctuelles). Le modèle développé a servi de base à un logiciel de type avant projet VANTAIL, capable de mettre en évidence, grâce à une étude paramétrée, la contribution des différents éléments de la structure vibrante dans le comportement vibroacoustique de l'ensemble. Une étude expérimentale, menée sur une structure industrielle (porte d'accès voyageurs TGV Duplex), a permis de valider en partie notre logiciel, d'en cerner certaines limites et enfin de valider l'efficacité des traitements acoustiques définis.

Mass Transit has to meet specifications of increasing difficulty which put in the forefront areas which were before considered as secondary. In particular, passenger’s acoustic comfort has become a major criterion, reflecting the requirements for quality transportation. The present work has its origin in this specific context and more especially in the intention of FAIVELEY TRANSPORT, a Railway equipment supplier, to improve the acoustic behaviour of its products. The aim of this study is the comprehension of the physical phenomena of the noise transmission through the doors of the transport vehicles, from outside to inside. The Railway access doors are the main application of this work. The considered frequency range is low frequencies below 500 Hz. The final objective is to notably reduce the transmitted noise in order to improve the passengers acoustic comfort inside the transport vehicles. To do this, we developed a model based on an analytical integra-modal approach, associated with a Rayleigh-Ritz approximation. The original aspect of this work is to develop a model of a vibrating structure which take into account its multilayered and heterogeneous aspects and its complex boundary and interface conditions (linear and punctual elastic stiffness). This model is the basis of a specifie software for preliminary design studies (VANTAIL) which is able to indicate, with a parametric study, the contribution of each different part of the doors to the global vibroacoustic behaviour. An experimental study on an industrial structure (the access door of the double deck French high speed train) permits us to validate the developed software to define its limits and to validate the proposed vibroacoustic treatments.