« Towards the conception of a nonlinear metamaterial for the vibro-acoustic control »

Rendez-vous le vendredi 08 mars à 10h00 en salle A111, à l’ENTPE, à Vaulx-en-Velin

RÉSUMÉ

Un métamatériau présente des propriétés uniques du fait de son architecture. Le sous-système théorique masses-imbriquées linéaire sert de base à la conception de métamatériaux acoustiques capables de créer des bandes interdites, fréquences où l’excitation externe ne produit aucune réponse du système. Cette thèse explore analytiquement le comportement d’une méta-chaîne périodique composée de cellules masses-imbriquées à couplage purement cubique en raideur afin d’élargir les bandes de fréquence présentant un contrôle vibro-acoustique. L’étude focalise sur une résonance 1:1 entre un mode continu ciblé et l’excitation externe, utilisant des variables complexes de Manevitch. Les développements analytiques permettent de prédire les réponses périodiques et non-périodiques modulées du système. Des écarts sont observés entre certaines prédictions analytiques et les résultats numériques. Par la suite, la considération d’au moins deux modes en résonance interne dans les développements analytiques traduit les phénomènes observés précédemment, et mène au contrôle d’énergie par activation de résonances internes. Enfin, un montage expérimental du système considéré a été fabriqué et soumis à une excitation de la base. Après identification des paramètres physiques, le modèle analytique développé démontre sa capacité à prédire différents régimes potentiels au sein d’une chaîne composée de plusieurs cellules expérimentales. Les développements fournissent des outils de conception pour ajuster les paramètres, y compris la non-linéarité, et créer la réponse souhaitée présentant des comportements vibro-acoustiques améliorés.