Matériaux pour l’ingénieur PDF

Lorsqu’une paroi est constituée de plusieurs matériaux dans l’épaisseur, la fonction d’absorption est presque uniquement réalisée au niveau de la surface, donc sur le ou les matériaux en contact avec l’air du local. Différentes causes d’absorption existent, matériaux pour l’ingénieur PDF se traduisent par des comportements différents des matériaux, toujours variables en fonction de la fréquence. L’absorption est la conséquence d’une perte d’énergie acoustique en surface ou dans certains cas à l’intérieur du matériau dit absorbant.


Les matériaux jouent un rôle clé dans la conception, la réalisation et l’utilisation des produits manufacturés et les avancées technologiques n’ont souvent été possibles que par des progrès dans les matériaux associés. Le cours vise à faire acquérir aux futurs ingénieurs les compétences indispensables dans le domaine des matériaux. Etant donnée la diversité des applications des matériaux, le propos a été orienté préférentiellement vers les matériaux dits  » de structure « , c’est-à-dire utilisés pour leurs propriétés mécaniques. L’ouvrage expose les éléments nécessaires pour comprendre comment un composant ou une pièce de structure est réalisé, avec quels matériaux et pourquoi, et comment l’ingénieur choisit et maîtrise les matériaux employés. Cet objectif est décliné de la manière suivante : Familiariser le lecteur avec les différents types de matériaux (métalliques, polymères, céramiques, composites…) et les concepts associés (élaboration, propriétés, conditions de mise en forme, cycles de vie, limitations…), les problèmes de choix, de disponibilité… Insister sur la compréhension des mécanismes physiques sans oublier l’approche plus pragmatique de l’ingénieur de bureau d’études. Afin d’ouvrir le lecteur vers des applications pratiques, une large part est accordée aux chapitres sous forme d’exercices, dont le corrigé détaillé est donné en fin d’ouvrage.

Si l’onde sonore peut pénétrer à l’intérieur du matériau, ellle y engendre des frottements, des déplacements de fibres légères, d’où transformation d’énergie. Ces matériaux ont un coefficient d’absorption faible aux fréquences basses, qui augmente avec la fréquence, et fort aux fréquences élevées. L’absorption aux fréquences basses est d’autant plus importante que le matériau est épais et que ses pores ou cavités sont grandes. Ce type est le plus courant, le plus facile à utiliser, mais il ne permet pas une absorption uniforme en fréquence : c’est pourquoi presque toujours les réverbérations sont plus fortes aux fréquences basses.

Ainsi Fr est faible si m et d élevés. On élargit la plage en fréquence de l’absorption en utilisant des matériaux et épaisseurs différents. L’efficacité dépend beaucoup du mode de pose. Voir en page calculs une application permettent le calcul de la fréquence d’accord d’un résonateur. Solution complexe à réaliser, sur mesure quasi indispensable, seul système permettant des absorptions aux fréquences très basses mais encombrant, nommé « bass trap ».

On peut accorder précisément le résonateur, s’il est bien calculé et réalisé. On augmente l’absorption autour de Fr en plaçant un absorbant fibreux à l’intérieur du volume. On trouve quelques réalisations commerciales chères, souvent à base de panneaux de bois perforés. On devrait trouver des caractéristiques de matériaux sur les sites des fabricants. Le coefficient alfa « indice W », seule info souvent donnée, est « global », il ne permet pas de connaitre la variation avec la fréquence et n’a d’intérêt que dans le cadre de la réglementation acoustique des habitations collectives. Les valeurs en plus pour de nombreux matériaux dépendent du mode de pose.

On devrait normalement indiquer la formule de calcul du coef alfa à partir du Tr, le plus généralement celle de Sabine, on parle alors de coef alfa « sabine » ou « sab ». 3 d’octaves 100 à 5 kH, et souvent, seulement des valeurs par octave. Les fabricants et laboratoires ont pris l’habitude de limiter les mesures à cette bande de fréquences à cause de la réglementation acoustique, mais en fait elle ne s’applique généralement pas pour le traitement des locaux. En observant les valeurs des alfas on peut retrouver les comportements par types de matériaux indiqués au début de cette page. Certains matériaux ou objets peuvent correspondre à plusieurs types, dont les propriétés s’ajoutent en partie. Des panneaux absorbants pendus au plafond permettent une augmentation conséquente de la surface d’absorption totale du local .