Modélisation des bruits parasites à l'intérieur d'un habitacle automobile

= Modeling of automotive squeak and rattle noises

• Auteur / Autrice : Ludovic Desvard
• Direction : Nacer Hamzaoui
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Acoustique
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LVA - Laboratoire Vibrations Acoustique (Lyon, INSA)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Automobiles

Acoustique

Vibrations

Émission acoustique

Résumé

L’objectif de cette thèse est d’améliorer la connaissance des bruits parasites à l’intérieur d’un habitacle automobile. L’émergence de ces bruits est une problématique récente résultant des progrès réalisés pour diminuer le niveau sonore dans l’habitacle. Ces bruits apparaissent aléatoirement et sont générés par des contacts non-voulus entre deux structures. Les deux principales familles de bruits parasites sont étudiées dans ce document : les bruits de grésillement induits par des impacts aléatoires et les bruits de grincement générés par des frottements. Pour l’étude du grésillement, un modèle complet reproduisant des bruits réalistes est développé sur des structures simples. Ce modèle permet de calculer la pression acoustique dans le domaine temporel à partir du déplacement relatif entre les deux structures. Simultanément, un banc expérimental adéquat est mis en place pour évaluer la modélisation et créer une base sonore expérimentale. Après une validation partielle du modèle par rapport aux grandeurs physiques, une étude perceptive est menée afin de déterminer une loi quantifiant la gêne induite par les bruits de grésillement. Cette loi autorise le calcul d’un indice de gêne à partir du signal acoustique. Le modèle est ainsi validé. Les bruits de grincement ont fait l’objet d’une étude expérimentale et perspective. Un moyen d’essai dédié est mis en place afin de générer des bruits de grincement réalistes. Le nature complexe et aléatoire de ce phénomène est mise en évidence expérimentalement. Par suite , une étude perceptive a permis d’élaborer une loi de gêne. Enfin, le modèle de grésillement est utilisé pour corriger le logiciel industriel Nhance. BSR dédié à la prédiction des bruits parasites sur des structures automobiles complexes. Après l’identification des paramètres clefs du bruit de grésillement, une méthodologie est proposée pour traduire les résultats du logiciel en termes de gêne perçue.

The aim of this thesis is to improve the knowledge in the automotive annoying noises. The emergence of theses noises is a recent problem due to the decrease of the global sound level in a cockpit. These annoying noises appear randomly and are due to unwanted contacts. This document deals with the two main families of automotive annoying noises which are : rattle noises coming from random normal contacts and squeak noises coming from random friction contacts. For the rattle study, a complete model on simple structures is developed. This model allows to generate realistic automotive rattle noises. The acoustic pressure in time domain is computed from the relative displacement between the two structures. In the same time, a dedicated test bench is set up to evaluate the modelling and to create experimental rattle noises. The modelling is partially validated with respect to physical parameters. A perceptive study is performed to define a law to quantify the annoyance induced by rattle noises. This law is used to compute an annoyance indicator directly from the acoustic pressure signal. Thus, the model is validated. Squeak noises are experimentally investigated. A test bench is developed to generate realistic squeak noises. The complex and random characteristics of these noises is shown thanks to this test bench. A perceptive study is also performed on theses noises in order to establish a law to compute the annoyance induced by squeak noises. Finally, the modelling is used to correct an industrial software dedicated to the prediction of squeak and rattle issues on full realistic automotive units. After the identification of the key parameters of rattle noises, a methodology is proposed to translate the software's results into perceived annoyance.