Matériaux architecturés à interactions méso-échelles pour le contrôle vibroacoustique – ArchiNoise

Le bruit, les vibrations et les chocs (NVH) ont un impact sur de nombreuses industries (e.g. Transport, aérospatiale, production, génie civil). Le NVH affecte la santé humaine, entraîne un surdimensionnement et réduit la durée de vie des systèmes d'ingénierie, ce qui cause davantage d’émissions carbone.

Malgré une littérature en croissance rapide sur les matériaux innovants pour la réduction du NVH, les performances vibro-acoustiques globales des nouveaux concepts semblent plafonner, face aux lourdes contraintes technologiques, notamment en termes de coût, de compacité, de précision, d'adaptabilité et d'intégrité structurelle.

ArchiNoise a l'intention de revisiter le paradigme conceptuel à partir duquel sont issus la plupart de ces matériaux innovants. Il explorera donc des méta-structures architecturées configurables à des échelles méso- et macroscopiques, capables de surmonter certaines limitations, en apparence insurmontables, qui lient performances mécaniques et vibro-acoustiques.

Pour créer de telles méta-structures, ArchiNoise s’emploiera à transposer des concepts existants aux plus petites échelles de la matière (nanométrique et issus de l’électro-magnétisme) dans le monde des structures à macro-échelle. Cela aura pour conséquence la création d'effets comparables aux résonances locales et bandes de Bragg, à la différence que ceux-ci ne seront plus contraints par la taille d'une cellule périodique ou la masse d'un quelconque oscillateur.

Ces phénomènes de propagation d'ondes inhabituels - et parfois stupéfiants - pourraient avoir un impact considérable sur les capacités de contrôle NVH, s'ils étaient exploités à macro-échelle. ArchiNoise développera donc un ensemble d’approches théoriques, numériques et phénoménologiques permettant de comprendre, concevoir, exploiter puis évaluer ces nouvelles méta-structures.

En mettant en œuvre une approche interdisciplinaire, impliquant mécanique des structures, théorie de l’élasticité, vibroacoustique, ondes, méthodes d’identification et en développant une stratégie de design à partir de treillis paramétrés combinée à une modélisation périodique, ArchiNoise ouvrira une voie encore inexplorée vers de nouvelles solutions de matériaux NVH allégés.