Métamatériau microstructuré non-linéaire pour l’atténuation du bruit et des vibrations en basses fréquences

Résumé : En raison de leurs grandes longueurs d'onde, les ondes acoustiques et les vibrations mécaniques en basses fréquences ne peuvent etre facilement réduites dans les structures par l'utilisation de matériaux dissipatifs. Nous proposons de réduire le bruit et les vibrations sur une large bande de fréquences a travers un métamatériau microstructuré par un transfert et une dis-sipation de l'´ energie dans des inclusions ayant un comportement dynamique non-linéaire. Celles-ci sont arrangées aléatoirement dans la matrice du matériau. L'inclusion est une sph ere creuse contenant une masse concentrée reliéè a la sph ere par deux poutres, qui est réalisée demanì erè a obtenir un comportement dynamique non-linéaire dans la bande de fréquences d'analyse. Ce syst eme mécanique est modélisé par un syst eme masse-ressort-amortisseur avec une raideur non-linéaire. La non-linéarité permet une atténuation sur une large bande de fréquences , contrairement aux syst emes linéaires qui n'engendrent une réduction que sur une bande de fréquences etroite. Nous présenterons tout d'abord le design de l'inclusion, obtenù a l'aide d'une modélisation stochastique, dans le but d'optimiser la réponse non-linéaire du syst eme dynamique. Des résultats expérimentaux en statique et en dynamique ont egalement eté obtenus et seront comparés aux prédictions numériques. Puis, nous présenterons la modélisation et l' homogénéisation numérique du métamatériau ainsi que sa dissipation effective.