Amortissement vibratoire d'une poutre par l’effet de trou noir acoustique

Abstract

Le trou noir acoustique dans les poutres est un phénomène qui se produit lorsqu'une onde acoustique est confinée dans une région très étroite d'une poutre, créant ainsi une analogie avec les trous noirs de l'espace. Le trou noir acoustique dans les poutres trouve des applications importantes dans le domaine de l'acoustique et de la mécanique des structures. Il permet de contrôler et de manipuler les ondes sonores de manière précise et efficace. On peut l'utiliser pour créer des dispositifs d'isolation acoustique avancés, des guides d'ondes, des résonateurs de haute qualité, et même des capteurs ultrasensibles. Le trou noir acoustique dans les poutres présente une grande importance en ingénierie et en recherche scientifique. Il permet de développer des technologies novatrices pour améliorer l'isolation phonique dans les bâtiments, réduire les vibrations indésirables dans les structures, concevoir des dispositifs de détection ultra-précis, et explorer de nouveaux domaines de la physique des ondes. Sa compréhension et son utilisation ouvrent des perspectives prometteuses pour de nombreux domaines, allant de l'architecture aux communications acoustiques en passant par la médecine. L'objectif principal de ce travail est de mettre en évidence les risques associés aux vibrations dans les structures, puis d'évaluer l'efficacité du trou noir acoustique en tant que solution d'amortissement des vibrations et sa Convivialité. Ce travail est divisé en quatre parties principales : La première partie de ce travail se concentre sur l'étude des concepts fondamentaux des poutres et des plaques afin d'acquérir une compréhension générale des structures. Ensuite, nous abordons les notions générales relatives au trou noir acoustique afin de poser les bases de ce concept. Dans la deuxième partie, notre objectif était de comprendre les concepts des vibrations et fréquences, car ils constituent notre problématique dans le domaine des structures. Ensuite, nous expliquons la méthode analytique que nous utilisons pour déterminer les fréquences des vibrations dans les poutres. La troisième partie se concentre sur l'utilisation du logiciel SolidWorks pour effectuer des simulations numériques d'une poutre, à la fois sans trou noir et avec trou noir. Nous présentons et démontrons l'efficacité du trou noir acoustique en analysant les résultats obtenus à partir de ces simulations.

Dans la quatrième partie, nous décrivons le montage expérimental utilisé pour déterminer les fréquences des vibrations des poutres de manière pratique. Cette approche nous permet d'acquérir une meilleure compréhension de la propagation des vibrations dans les structures et de comparer les résultats obtenus expérimentalement avec ceux obtenus analytiquement et numériquement.