Caractérisation et identification non-paramétrique des non-linéarités de suspensions de haut-parleurs
Auteur / Autrice : | Balbine Maillou |
Direction : | Pierrick Lotton, Laurent Simon |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Acoustique |
Date : | Soutenance le 24/03/2015 |
Etablissement(s) : | Le Mans |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences pour l'ingénieur, Géosciences, Architecture (Nantes) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire d'acoustique de l'Université du Mans - Laboratoire d'Acoustique de l'Université du Mans / LAUM |
Jury : | Examinateurs / Examinatrices : Pierrick Lotton, Laurent Simon, Philippe Herzog, Martial Rousseau, Jean-Michel Genevaux, Antonín Novák, Finn Agerkvist, Marc Rébillat |
Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Herzog, Martial Rousseau |
Résumé
Ce travail de thèse porte sur le comportement mécanique en basses fréquences de l'équipage mobile du haut-parleur électrodynamique, et plus spécifiquement de ses suspensions. Les propriétés des suspensions sont difficiles à identifier du fait de l'assemblage géométrique mis en oeuvre et du fait des matériaux employés, à l'origine de comportements viscoélastiques non-linéaires. En régime linéaire, le modèle de Thiele et Small permet une bonne description du comportement du haut-parleur, l'équipage mobile étant modélisé par un système masse-ressort-amortissement linéaire. En régime non-linéaire, ce modèle n'est plus suffisant et la démarche adoptée est celle de l'identification de systèmes non-linéaires, outil d'aide à la modélisation analytique. Un modèle sans a priori physique est choisi : le modèle « Hammerstein Généralisé ». Son identification requiert l'acquisition de signaux expérimentaux. Un banc de mesure a donc été élaboré et permet de caractériser l'équipage mobile découplé du moteur magnétique, lorsqu'il est soumis à un déplacement axial de grande amplitude et imposé par un pot vibrant. Le pot vibrant étant lui-même non-linéaire, une nouvelle méthode d'identification du modèle « Hammerstein Généralisé » a été développée, adaptée à la configuration de systèmes non-linéaires en série. Enfin, les paramètres d'un modèle dit de «Thiele et Small étendu» sont déduits à partir des paramètres du modèle «Hammerstein Généralisé» et permettent de mettre en évidence l'évolution de la raideur et de l'amortissement avec la fréquence d'excitation et le déplacement de la membrane, ainsi que la dépendance des phénomènes observés avec le niveau d'excitation.