Analyse par éléments finis d'un métamatériau acoustique de type membrane en nid d'abeille
Mots-clés :
Métamatériau acoustique, structure en nid d'abeille, membrane, perte par transmission, matériau légerRésumé
Dans cet article, un métamatériau acoustique constitué d'une structure en nid d'abeille avec des couches de membrane intégrées est étudié à l'aide de la méthode des éléments finis. Ce matériau léger présente une excellente perte par transmission en basse fréquence. Les impacts des propriétés du matériau de la membrane et de la taille des cellules du nid d'abeille sur la perte par transmission sont étudiés numériquement. Il est montré que la perte par transmission augmente sur une large bande fréquentielle lorsque la taille des cellules du nid d'abeille diminue tandis que l'amplitude du déplacement de la membrane est réduite et la forme du mode du déplacement est affectée. L'influence de l'épaisseur de la membrane sur la perte par transmission et l'amplitude et la forme du mode du déplacement à différentes fréquences est présentée. On observe que la perte par transmission présente de multiples pics de résonance au fur et à mesure que l'épaisseur de la membrane est réduite. Une amélioration de la perte par transmission est observée autour des fréquences anti-résonnantes en augmentant le facteur d'amortissement de la membrane, ce qui provoque une réduction des pics de résonance du déplacement et de la perte par transmission. La structure en nid d'abeille avec deux et trois couches de membranes intégrées est analysée numériquement et les effets du nombre de couches de membranes et de l'épaisseur du gap d’air entre les membranes sont illustrés. Le métamatériau étudié peut être utile dans de nombreuses applications d'ingénierie de contrôle du bruit.
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