Seminar by Bernard Laulagnet

Du rayonnement acoustique des coques raidies à la vibroacoustique des ouvrages du génie civil : 40 ans d'explorations au LVA

Bernard Laulagnet était enseignant-chercheur au Laboratoire Vibrations-Acoustique de 1985 à 2024.

Résumé :
Aux alentours des années 80, le LVA s’intéresse à la vibro-acoustique des structures, notamment à la transparence acoustique des coques cylindriques raidies, pour les applications aéronautiques, puis au rayonnement acoustique des coques cylindriques en fluide lourd, pour les applications militaires liées à la discrétion acoustique des navires. Cette première partie de l’exposé, mettra en perspective, les résultats obtenus dans ce contexte où l’acoustique numérique et expérimentale est encore bien débutante et les phénomènes majeurs encore peu connus. Le laboratoire se familiarise avec les notions de masse et de rayonnement ajoutés par rayonnement, avec les modèles de coque cylindrique, minces et raidies et les notions de couplage fluide structure. Comment faire confiance dans ces résultats où l’expérience en fluide lourd est inaccessible ! Néanmoins, le LVA apprend beaucoup de ceux-ci et les notions de masse ajoutée par rayonnement deviennent familières, grâce aux méthodes semi-analytiques modales qui sont utilisées pour des raisons de limitations informatiques évidentes. Par ailleurs, quel degré de précision est envisageable avec des modèles où les hypothèses sont parfois fortes ! Cela n’empêchera pas les investigations sur les méthodes de réduction du bruit rayonné : matériaux de masquage, prise en compte des systèmes embarqués, qui semblent jouer un rôle prépondérant.
Comment passe-t-on du rayonnement en fluide lourd, où le couplage est dit fort, a un couplage encore plus fort, notamment le couplage d’une structure avec un sol. Ce sera l’objet de cette deuxième partie, où en utilisant les méthodes de calcul développées pour le rayonnement des plaques non bafflées, en remplaçant l’équation d’Helmholtz par les équations de Navier, on en vient à décrire très raisonnablement le comportement d’une plaque reposant sur un sol. Une collaboration s’instaure avec Acouphen-Gamba, toujours d’actualité, pour exploiter ces prémisses et les étendre aux bâtiments réels existants.
Enfin, dans une dernière partie, on présentera la démarche entreprise à des fins de compréhension du comportement vibratoire, d’ouvrages du génie civil, en très basse fréquence, soumis à des « mini-séismes ». Plus que la démarche, on rappellera les différentes investigations et tâtonnements ! qui ont débouché sur la compréhension de ce qu’il peut bien se passer dans ce contexte de la propagation d’ondes de sol superficielles, lorsqu’elles rencontrent un barrage, son lac de retenue et qu’elles se propagent à l’intérieur de conduits spécifiques et les résultats, somme toute rassurant, dans ce contexte de sécurité civile. Un collaboration tri partite entre EDF-CIH, Optifluides et le LVA, toujours en cours, a permis d’aboutir à des résultats tangibles.