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  MODELISATION ANALYTIQUE DE LA PROPAGATION DU SON DANS UN MILIEU POREUX A STRUCTURE MULTICOUCHES ANALYTICAL MODELLING OF THE DISTRIBUTION OF THE SOUND IN A POROUS ENVIRONMENT WITH STRUCTURE MULTILAYERS
  Revue des Sciences, de Technologies et de l’Environnement, volume III , 2020

  auteur : RAVOLANIRINA Alain Jean de Dieu ; RATIARISON Adolphe

  Mots-clés : ondes acoustiques ; milieu poreux modèle fluide équivalent, modèle poroélastique coefficient d’absorption ; indice d’affaiblissement
  
  

  [FRS] Le présent article consiste à étudier numériquement la propagation des ondes acoustiques dans un milieu poreux continu à structure multicouches. Les propriétés acoustiques des matériaux poreux homogènes peuvent être prédites à partir des modèles fluides équivalents et des modèles poro-viscoélastique, qui prennent en compte la géométrie des pores ou du squelette, et descriptifs des propriétés structurelles du squelette. Une méthode a été développée afin de décrire ce type de matériaux à l’aide d’une matrice de transfert résultant des propriétés de l’ensemble des couches. Elle a été faite sous des conditions d’ondes planes en incidence normale. A partir du modèle de Johnson-Champoux-Allard, nous avons élaboré un modèle analytique de transparence et d’absorption acoustique pour différentes configurations tel que : Milieu poreux-Air-Mur rigide, Milieu poreux-Air Plaque flexible et Plaque-Air-Plaque. Les vibrations du squelette sont intégrées par l’intermédiaire des impédances des plaques. Cette considération est importante pour évaluer les propriétés d’isolation phonique, car la souplesse du squelette donne généralement lieu à une augmentation des pertes par transmission dans la couche poreuse. Les résultats de simulation montrent que l’indice d’affaiblissement est croissant en fonction de la fréquence. Mais, le coefficient d’absorption peut prendre les différentes formes (croissante, décroissante ou constante) lorsque la fréquence varie de 0 à 4000Hz.

  [ENG] The present article consists in numerically studying the propagation of acoustic waves in a continuous porous medium with a multilayer structure. The acoustic properties of homogeneous porous materials can be predicted from equivalent fluid models and poro viscoelastic models, which take into account the geometry of the pores or of the skeleton, and descriptive of the structural properties of the skeleton. A method has been developed to describe this type of material using a transfer matrix resulting from the properties of all the layers. It was made under conditions of plane waves in normal incidence. From the Johnson-Champoux-Allard model, we have developed an analytical model of transparency and acoustic absorption for different configurations such as : Porous medium-Air-Rigid wall, Porous medium-Air Flexible plate and Plate-Air- Plate. The skeleton vibrations are integrated through the plate impedances. This is important to assess the sound insulation properties, since the flexibility of the skeleton generally results in increased transmission losses in the porous layer. The simulation results show that the attenuation index increases with frequency. However, the absorption coefficient can take different forms (increasing, decreasing or constant) when the frequency varies from 0 to 4000Hz.

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