Isolement acoustique de parois aux basses fréquences : programmation d'outils prédictifs et confrontations expérimentales dans le cas de planchers solivés en bois - TEL - Thèses en ligne Accéder directement au contenu
Thèse Année : 2013

Isolement acoustique de parois aux basses fréquences : programmation d'outils prédictifs et confrontations expérimentales dans le cas de planchers solivés en bois

Résumé

In building acoustics, the structure of wooden construction is lightweight and sound insulation at low frequency are weak compared to other construction techniques like concrete. The work of this thesis is focus on the development of predictive tools for determining the acoustic performance of wooden joist floors to complete the existing predictive tools available on the market. The finite element method (FEM) is adapted to solve this vibro-acoustic problem because behavior at low frequencies is modal. To save computation time, a mixed resolution finite element with huygens integral formulations and several optimizations were implemented. We could note the interest of the FEM : we observed that resonances of the coupled system drive locally down the value of the TL, which can not be taken into account by the method of transfer matrices. However, we note that these two methods provide equivalent average curve shapes of TL's spectrum. To deal with the problem of flanking transmissions, penalizing the lightweight construction, we experimentaly determine the mechanical properties of a equivalent junction element between floors and walls : the wood joist hanger. Through a simplified mechanical model, this numerical finite element model allows a mechanical coupling between the joists and beams by incorporating the local effects of dissipation present for this type of junction.
Dans le domaine de l'acoustique du bâtiment, la structure des constructions en bois est légère et ses capacités d'isolement acoustique sont faibles en particulier pour les basses fréquences en comparaison à d'autres techniques de construction comme le béton. Les travaux de cette thèse se donc sont centrés sur l'élaboration d'un outil prédictif visant à déterminer les performances acoustiques des planchers solivés en bois afin de compléter les outils prédictifs actuellement sur le marché. La méthode des éléments finis est adaptée pour résoudre ce problème vibro-acoustique car le comportement basses fréquences est de type modal. Pour gagner en temps de calcul, une résolution mixte éléments finis - formulation intégrale d'Huygens et différentes optimisations ont été mises en place. Grâce à l'utilisation de la méthode des éléments finis, il a été possible de mettre en évidence des résonances de ce problème couplé qui font chuter localement la valeur de l'affaiblissement ; celles-ci ne peuvent être prises en compte par la méthode des matrices de transfert. Néanmoins, ces deux méthodes fournissent des allures moyennes de courbes d'affaiblissement équivalentes, en particulier lors d'une étude en tiers d'octave. Pour aborder le problème des transmissions latérales, nous avons montré la faisabilité de la détermination expérimentale des propriétés mécaniques équivalentes d'un élément de jonction courant entre les planchers et les murs : le sabot métallique. Un modèle mécanique simplifié par éléments finis permet ainsi un couplage mécanique entre les solives et les poutres en intégrant les effets locaux de dissipation présents pour ce type de jonction.
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Dates et versions

tel-00939357 , version 1 (30-01-2014)
tel-00939357 , version 2 (07-07-2014)

Identifiants

  • HAL Id : tel-00939357 , version 1

Citer

Antonin Tribaleau. Isolement acoustique de parois aux basses fréquences : programmation d'outils prédictifs et confrontations expérimentales dans le cas de planchers solivés en bois. Acoustique [physics.class-ph]. Université du Maine, 2013. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00939357v1⟩
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