Réduction du rayonnement acoustique d’un panneau d’aéronef excité par un écoulement turbulent : étude d’optimisation approfondie et étude des paramètres des panneaux.

Résumé

Le bruit et les vibrations dans une cabine d'aéronef en conditions de croisière sont principalement causés par des excitations extérieures d’écoulement d’air de la Couche Limite Turbulente (CLT). La CLT provoque des vibrations sur les panneaux de fuselage de l’aéronef. Ces vibrations rayonnent de l'énergie sonore sous la forme de bruit. Par conséquent, il est intéressant de déterminer quel paramètre du panneau d’aéronef est le plus susceptible de diminuer la quantité d'énergie acoustique rayonnée afin de permettre l'optimisation de ces paramètres pour réduire le bruit dans la cabine. Un modèle analytique a été créé et validé à l'aide de Matlab pour calculer la Densité Spectrale de Puissance (DSP) de l’accélération, qui est proportionnelle à la Puissance Acoustique Rayonnée (PAR). Une étude de sensibilité paramétrique a été réalisée, afin de déterminer la variation de la DSP de l’accélération, en relation aux sept différents paramètres du panneau : épaisseur du panneau, la densité du matériau, la largeur et la longueur du panneau, le module d'élasticité, le coefficient de Poisson, et le coefficient d'amortissement. Une méthode analytique pour optimiser la performance acoustique d’un panneau d'aéronef est présentée, en changeant les propriétés du panneau, afin de réduire la DSP de l’accélération du panneau provoquée par la CLT. Il est montré que l'épaisseur et la densité du panneau sont les paramètres les plus cohérents et les plus susceptibles de réduire la DSP de l’accélération, dans différentes bandes d'octave dans la gamme des fréquences audibles.