Microstructure et macro-comportement acoustique : approche par reconstruction d'une cellule élémentaire représentative

= Microstructure and acoustical macro-behaviour : approach by reconstruction of a representative elementary cell

• Auteur / Autrice : Camille Perrot
• Direction : Xavier Olny, Jean-Louis Guyader, Raymond Panneton
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Acoustique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Lyon, INSA en cotutelle avec Université de Sherbrooke, Canada

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mouvement brownien

Microtomographie

Mousses (matériaux)

Matériaux poreux

Acoustique

Microstructure (physique)

Résumé

La question fondamentale de la détermination des propriétés acoustiques de milieux poreux à partir de leur géométrie locale est examinée dans cette thèse de doctorat, à partir d’un échantillon de mousse d’aluminium à cellules ouvertes ayant été analysé par microtomographie axiale à rayons-X. Plusieurs propriétés géométriques sont mesurées pour caractériser l’échantillon expérimental à l’échelle de la cellule. Cette information est utilisée de manière à reconstruire un milieu poreux au moyen d’unités cellulaires idéalisées tri- et bi- dimensionnelles. La dépendance en fréquences des champs de températures et de vitesses gouvernant la propagation et la dissipation des ondes acoustiques à travers un milieu poreux rigide est calculée par simulation de mouvement Brownien et par la méthode des éléments finis, respectivement. Le comportement macroscopique est obtenu par moyennes spatiales des champs locaux. Nos résultats sont comparés à des données expérimentales obtenues par des mesures au tube d’impédance. Premièrement, cette approche conduit à l’identification des paramètres macroscopiques du model semi-phénoménologique de Pride-Lafarge. Deuxièmement, elle fournit un accès direct aux perméabilités dynamiques thermique et visqueuse. Néanmoins, le modèle bidimensionnel sous-estime la perméabilité visqueuse statique ainsi que la longueur caractéristique visqueuse; ce qui requiert donc une implémentation tridimensionnelle.