Vibro-acoustique statistique : Etude des hypothèses de la SEA

Statistical vibroacoustics : study of SEA assumptions

• Auteur / Autrice : Thibault Lafont
• Direction : Alain Le Bot, Nicolas Totaro
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Acoustique
• Date : Soutenance le 11/02/2015
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Mécanique, Energétique, Génie Civil, Acoustique (Villeurbanne ; 2011-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-) - LVA - Laboratoire Vibrations Acoustique (Lyon, INSA)
• Jury : Président / Présidente : Aldo Sestieri
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Gautier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jean-Dominique Polack, Brian Mace

Mots clés

Mots clés contrôlés

Vibrations

Acoustique

Mots clés libres

Vibroacoustique

Hypothèses

Equivalences

Méthode SEA Statistical Energy Analysis

Vibroacoustics

Hypotheses

Equivalences

SEA Statistical energy analysis

Résumé

La méthode SEA (Statistical Energy Analysis) est une approche statistique de la vibroacoustique permettant de décrire les systèmes complexes en termes d'échanges d'énergies vibratoires et acoustiques. En moyennes et hautes fréquences, cette méthode se présente comme une alternative aux méthodes déterministes (coût des calculs dû au grand nombre de modes, de degrés de liberté, unicité de la solution) Néanmoins, son utilisation requiert la connaissance et le respect d'hypothèses fortes qui limitent son domaine d'application. Dans ce mémoire, les fondements de la SEA ont été examinés afin de discuter chaque hypothèse. Le champ diffus, l'équipartition de l’énergie modale, le couplage faible, l'influence des modes non résonants et l'excitation rain-on-the-roof sont les cinq hypothèses qui ont été abordées. Sur la base d'exemples simples (oscillateurs couplés, plaques couplées), les équivalences et leurs influences sur la qualité des résultats ont été étudiées pour contribuer à la clarification des hypothèses nécessaires à l'application de la SEA ct pour borner son domaine de validité SEA.

Statistical energy analysis is a statistical approach of vibroacoustics which allows to describe complex systems in terms of vibrational or acoustical energies. ln the high frequency range, this method constitutes an alternative to bypass the problems which can occur when applying deterministic methods (computation cost due to the large number of modes, the large number of degrees of freedom and the unicity of the solution). But SEA has numerous assumptions which are sometimes forgotten or misunderstood ln this thesis, foundations of SEA have been examined in order to discuss each assumption. Diffuse field, modal energy equipartition, weak coupling, the influence of non-resonant modes and the rain on the roof excitation are the five look up hypotheses. Based on simple examples (coupled oscillators, coupled plates), the possible equivalences and their influence on the quality of the results have been discussed to contribute to the clarification of the useful SEA assumptions and to mark out it's the validity domain.