Une meilleure prédiction des propriétés des mousses antibruit

Que ce soit dans l’habitacle des voitures ou pour le bâtiment, les mousses antibruit nous entourent. Ces matériaux poreux voient leurs propriétés acoustiques s’améliorer au fil des ans, tout en devant prendre en compte de nouvelles normes : meilleure isolation thermique, moins d’émissions de CO2 lors de leur fabrication, réduction du risque d’inhalation de fibres microscopiques, résistance au feu, etc. Mais à force de changements, les modèles d’atténuation acoustique ne parviennent plus à décrire correctement les performances de ces mousses, comme leur capacité à réduire les décibels d’un signal acoustique. Des chercheurs et chercheuses du Laboratoire de mécanique et d’acoustique (LMA, CNRS/Aix-Marseille Université/Centrale Méditerranée), du laboratoire Modélisation et simulation multi échelle (MSME, CNRS/Université Gustave Eiffel/Université Paris-Est Créteil), du Laboratoire d’acoustique de l’université du Mans (LAUM, CNRS/Le Mans Université) et du groupe industriel Trèves (France) ont introduit deux nouveaux paramètres, qui permettent aux modèles de bien mieux coller à la réalité.

L’atténuation a lieu quand le son se propage dans les pores de la mousse, un environnement dont la complexité fait perdre de l’énergie au signal. Les scientifiques ont ici considéré l’air contenu dans les pores comme un fluide, et en ont tiré deux paramètres décrivant les échanges thermiques et les frottements visqueux entre le fluide, l’air, et la structure, les pores du matériau. On parle alors d’échanges viscothermiques. Intégrées aux modèles, ces variables ont permis d’atteindre d’excellentes prédictions sur des expériences à forte atténuation sonore. Ces travaux ont été menés dans différentes configurations et sur une plage de fréquences allant de 50 à 200 kHz. Ces sons dépassent largement les limites de l’audition humaine, mais les modèles ont besoin d’être affinés à leurs extrêmes pour bien fonctionner dans ce contexte dit des méthodes de caractérisations intrinsèques asymptotiques hautes fréquences. Les co-auteurs tentent à présent de mieux comprendre la physique derrière ces paramètres, afin d’améliorer encore leurs modèles.

Références
Improving acoustic wave propagation models in highly attenuating porous materials.
A. Bouchendouka, Z. E. A. Fellah, C. T. Nguyen, E. Ogam, C. Perrot, A. Duval and C. Depollier.
The Journal of the Acoustical Society of America. 155, 206–217 (2024).
https://doi.org/10.1121/10.0024008
Article consultable sur la base d’archives ouvertes HAL