Commission Bruit 2000
Validation des progiciels de calcul du bruit rayonné
Société Française des Mécaniciens
Maison de la Mécanique 39/41 rue Louis Blanc 92400 Courbevoie (France)
Tél. (33) 01 47 17 64 89 fax (33) 01 47 17 64 99
Une première commission de validation des progiciels de calcul du bruit rayonné a été crée en 1992 et a permis d’éditer un recueil de cas de référence (4 tests de calcul et 1 cas test de mesure). Une suite à cette commission est proposée pour traiter des cas de référence de structures plus complexes (caisson, etc.).
INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE ET DE SECURITE
pour la prévention des accidents du travail et des maladies professionnelles
Département Ingénierie des Equipements de travail
Laboratoire " Réduction du Bruit des Machines "
COMPTE RENDU DE REUNION |
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OBJET |
Cas test proposés par Usinor dans le cadre de la commission "Validation des progiciels de calcul du bruit rayonné 2000"
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REFERENCE |
NT RBM 2000 / 05 |
DATE |
30/11/2000 |
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Rédacteur |
N. TROMPETTE C.ALEXANDRE |
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PRESENTS |
NOM |
SOCIETE OU ORGANISME |
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ALEXANDRE Corinne |
Usinor LEDE PP |
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DESTINATAIRES |
Présents Absents excusés :AUDOLY Christian BLANC Patrick BORELLO Gérard BONNET Stéphane DARPAS Michel GARCIA Alexandre GINOUX Jean Marc GONTIER Camille GUYADER Jean-Louis HAMDI Mohammed HABAULT Dominique JOLY Nicolas JOURNEAU Franck LAMARY Pierre LANGRENNE Christophe LENNE Benoît LOYAU Thierry MELON Manuel OGIS Eric PASCAL Jean Claude PATURET c. TOURRET Jean VAUCHER Daniel TAWFIQ Imad |
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ci-dessous |
Descriptif des Cas tests proposés (5 pages) |
Ordre du jour
- Définition précise des cas tests Usinor
- Date de la prochaine réunion
- Informations hors réunion
- Définition précise des cas tests
Comme convenu lors de la dernière réunion de la Commission, une réunion s’est tenue le jeudi 30 novembre dernier, dans les locaux de la SFM à Paris, à l’initiative de C.ALEXANDRE (Usinor), afin de définir complètement au moins les deux premiers cas tests Usinor.
Une lecture trop rapide du CR du 19/09/2000 a fait que seuls les participants déclarés ont été convoqués par le pilote. Ce dernier prie les autres participants de bien vouloir l’en excuser. Toute personne souhaitant intégrer le groupe reste naturellement la bienvenue.
Cas test n°5 : plaque plane bafflée en appuis simples (Cas de référence)Rem : nous reprenons la numérotation attribuée au cas lors de la réunion du 29 mai 2000.
Il a été convenu entre les différents participants que ce cas test serait traité par la seule voie numérique dans la mesure où les solutions analytiques existent. Dans ces conditions, les recalages essais calculs / essais ne sont pas nécessaire voire non souhaitables.
Après discussion, ce cas test a donné naissance à plusieurs cas, selon que la plaque soit couplée ou non à une ou plusieurs cavités, dont les parois présentent une impédance nulle ou non nulle et selon la nature de l’excitation (champ diffus ou source ponctuelle)….
Au total, 6 cas tests ont été répertoriés, numérotés 5.1 à 5.6. Ils sont présentés en détail à la fin du compte-rendu. Les cas finaux retenus doivent avoir fait l’objet d’au moins 3 calculs.
Cas test n°6 : Système multicouche type application tablier
Pour ce cas test nettement moins académique, il serait souhaitable de comparer les résultats de simulation avec des mesures expérimentales. Si ces dernières peuvent être effectués durant l’année 2001, Renault s’engage à fournir les matériaux à tester ainsi que les paramètres physiques associés à ces matériaux. Les calculs pourraient ainsi s’appuyer sur ces nouveaux paramètres et sur les conditions expérimentales.
Selon S.BARRELET (RENAULT), le cas test " Système multicouche " peut être scindé en 2 sous-cas en considérant un traitement acoustique n°1 constitué de l’ensemble tôle + couche poreuse + masse lourde puis un traitement n°2 composé de l’ensemble tôle + couche poreuse.
L’effet acoustique du premier traitement est plus marqué et apparaît dès 200 voire 300Hz (zone ou les techniques BEM/FEM restent applicables). Malheureusement la mise en œuvre d’une mesure avec ce genre de traitement est assez délicate (fuite en périphérie). La mesure avec le traitement constitué d’une seule couche est plus facile à réaliser. Malgré tout, l’effet acoustique d’un tel traitement apparaît au-delà de 500Hz où les techniques BEM/FEM ne sont plus bien applicables.
Dans la mesure où des incertitudes demeurent sur la réalisation d’essais expérimentaux courant 2001, il a été décidé de lancer des calculs sur la base du traitement n°1. Là encore, après discussion, ce cas se décomposent en 3 sous-cas, selon uniquement la nature de l’excitation. Dans la mesure où il s’agit d’un cas non académique, le cas d’une excitation mécanique ponctuelle sera également traité. Au total, les cas sont au nombre de 3, numérotés 6.1 à 6.3. A nouveau les cas finaux retenus doivent avoir fait l’objet d’au moins 3 calculs.
Cas test n°7 : Structure type Bâtiment
Ce cas n’a pas été discuté dans la mesure où il pourrait être reconsidéré en interne Usinor.
- rochaine réunion
Il a été convenu de se revoir début juin 2001 pour discuter sur la base des résultats. Les calculs correspondants aux différents sous-cas débuteront cependant dès la début de l’année 2001.
- Informations hors réunion
Les deux informations suivantes sont issues d’entretiens téléphoniques entre C.ALEXANDRE et S.BARRELET (RENAULT) ultérieurs à la réunion. C’est la raison pour laquelle elles sont volontairement extraites du groupe.
- M. MIGEOT , de la société FFT, participera au cas test n°5, du point de vue calculs.
- Afin de mettre à l’aise les différents fournisseurs de codes ou de logiciels, C.ALEXANDRE et S.BARRELET proposent que les résultats des simulations soient dans un premier temps transmis au pilote, qui les superposerait en vue d’une diffusion " anonyme " au sein du groupe. Merci de nous faire part de vos avis à ce sujet.
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La troisième réunion de la Commission Bruits 2000 a eu lieulieu le
Lundi 29/05/2000 à 10H
à la Maison de la Mécanique 39/41 rue Louis Blanc
92400 Courbevoie
COMPTE RENDU DE REUNION |
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OBJET |
Réunion de la commission "Validation des progiciels de calcul du bruit rayonné 2000" |
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REFERENCE |
CR RBM 2000-03 |
DATE |
29 / 5 / 2000 |
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Rédacteur |
T. LOYAU |
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PRESENTS |
NOM |
SOCIETE OU ORGANISME |
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ALEXANDRE Corinne AUDOLY Christian BLANC Patrick BONNET Stéphane BARRELET Stéphane CADIEUX Jérome DARPAS Michel FABRI Jean HAMDI Mohammed HABAULT Dominique JEAN Philippe LANGRENNE Christophe LAMARY Pierre LOYAU Thierry MELON Manuel TAWFIQ Imad |
Usinor LEDEPP DCN Principia Renault Renault Metravib RDS CETIM SFM STRACO SA CNRS LMA CSTB CNAM Dassault Aviation INRS CNAM ISMCM |
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Ordre du jour
1.Approbation du compte rendu de la dernière réunion
2. Diffusion des résultats de la première commission
3. iscussion sur les cas tests et constitution des groupes
4.Fonctionnement des groupes
5.Date de la prochaine réunion
Le compte rendu de la précédente réunion ne mentionnait pas le CNAM de Paris (Alexandre GARCIA, Christophe LANGRENNE, Manuel MELON), le LMA de Marseille (Dominique HABAULT) et le CSTB de Grenoble (Philippe JEAN) comme intéressés à participer à certains cas tests. Les auteurs du compte-rendu s’en excusent.
M. DARPAS du CETIM a fourni un CD/ROM contenant tous les fichiers informatiques (aux deux formats TEXTE et RTF) permettant de tracer les courbes contenues dans le document « Commission de Validation des Progiciels de calcul vibroacoustique - Résultats de référence pour le rayonnement acoustique des plaques. C. Valor. Novembre 1996». L’accès aux fichiers permet l’identification des auteurs des courbes. La commission a décidé de modifier le contenu du CDROM de façon à rendre les courbes anonymes. La liste des participants ayant fournis des résultats sera simplement mentionnée. La modification du CDROM sera effectuée par T. Loyau en liaison avec M. Darpas.
Pour chaque cas, les auteurs ont décrit la structure testée ce qui les a conduit au choix des dimensions, matériaux, etc. Ensuite, les membres présents ont émis le souhait de participer à certains cas tests soit pour faire des calculs soit pour faire des mesures ou soit pour faire les deux. Ce compte rendu sert d’appel à confirmation pour les membres présents et d’appel à participer aux membres absents à cette réunion.
Les cas tests
sont joints en annexe
3-1 Cas tests proposés par Renault
Le cas test avait été initialement proposé conjointement par Renault et PSA, mais M. Thenail de PSA n’a pas pu continuer à participer à la commission. La structure est constituée de deux cavités, dont une semi-ouverte. Les plaques sont en acier de 2 mm. Cette structure comporte une centaine de modes jusqu’à 300 Hz. La masse totale sera proche de 100 kg. Ce cas correspond à une simplification d’une structure rencontrée dans l’automobile. Trois cas tests ont été définis à partir de cette structure
le premier cas correspond à la structure telle que décrite en annexe (CAS 1),
le
deuxième correspond au premier cas en ajoutant un matériau
absorbant sur une des
faces de la
grande cavité (CAS 2),
le troisième cas correspond au premier cas, mais la plaque qui sépare les deux cavités est une plaque composite (acier/mousse collée sur la face du coté de la grande cavité) (CAS 3).
Ces cas nécessitent des calculs et des mesures. Une seule maquette va être réalisée par RENAULT dans les prochaines semaines. Les deux cavités seront séparables. La maquette sera transportée dans les différents organismes qui feront des mesures.
Renault estime à un an la durée des travaux.
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Calculs |
Mesures |
CAS 1 |
CSTB
|
CNAM
|
CAS 2 |
‘’ |
‘’ |
CAS 3 |
‘’ |
‘’ |
3-2 Cas test proposé par l’INRS
La structure est constituée d’une cavité dont les parois vibrent et qui comporte une ouverture. Les plaques sont en aluminium de 6 mm. Cette structure comporte une cinquantaine de modes jusqu’à 1000 Hz. La masse totale sera proche de 25 kg. Ce cas correspond à une simplification d’un bâti de machine, capotage ou capotage partiel. Le cas est décrit en annexe (CAS 4).
Ce cas nécessite
des calculs et des mesures. Une seule maquette va être réalisée
par l’INRS dans
les prochaines semaines. La maquette sera transportée dans les
différents organismes qui
feront des mesures.
|
Calculs |
Mesures |
CAS
4 |
CNAM CSTB
INRS
LMA |
CNAM
INRS ISMCM
LMA |
3-3 Cas
tests proposés par USINOR
Trois cas
tests de transparence
acoustique ont été présentés :
-
le
premier cas correspond
à une structure plane en acier telle que décrite en annexe.
C’est un cas de
référence qui semble indispensable (CAS
5),
-
le
deuxième correspond à
une plaque multicouche acier/mousse/masse lourde. La mousse
serait probablement celle
employée dans le cas 3 proposé par Renault (CAS 6),
-
le
troisième correspond
à un composite acier/plâtre . Ce composite fait l’objet
de recherche et de
réalisations importantes effectuées par plusieurs industriels
du bâtiment. Les plaques
de plâtre et d’acier sont liées par des points de colle. P.
Jean confirme que la
modélisation d’un tel composite est encore au stade de la
recherche. Les personnes
à contacter sont Mme Guigou et M. Villot du CSTB. Les
résultats des discussions avec ces
personnes permettront de savoir si ce cas peut être traité par
la commission.
Ces cas
nécessitent des calculs et des
mesures. Il se pose le problème des mesures. Plusieurs
laboratoires ont des équipements
mais ils ne sont pas nécessairement les mêmes :
Dimensions des plaques, moyens de
fixation, volumes des mesures coté excitation et coté
réception, etc. Il est demandé
par l’intermédiaire de ce compte rendu que les participants
ayant de tels moyens de
mesure les décrivent (CNAM, LAUM, CTTM, LVA/INSA, CETIM, CSTB,
LMA, INRS, UTC, etc.). En
fonction des résultats, la dimension des plaques pourra être
choisie. Dans le cas ou les
dispositifs seraient trop disparates, M. Hamdi propose de
mettre à disposition des
mesures faites avec un laboratoire japonais dans le cas de la
transparence d’une
plaque en acier.
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Calculs |
Mesures |
CAS
5 |
CSTB
DASSAULT LMA
RENAULT
STRACO
|
En
attente |
CAS
6 |
‘’ |
‘’ |
CAS 7
|
? |
? |
3-4 Cas
test proposé par le CSTB
Il s’agit
d’une plaque
séparant deux cavités tel que décrit dans l’annexe.
Ce cas nécessite des calculs et des mesures. Comme
précédemment, il est demandé par
l’intermédiaire de ce compte rendu que les participants ayant
de tels moyens de
mesure les décrivent.
|
Calculs |
Mesures |
CAS
8 |
UTC
CSTB
|
En
attente |
3.5
Autres
cas tests
M. Audoly
(DCN à paris) serait
intéressé par des cas de structure rayonnant dans l ‘eau.
Il pourrait
constituer un groupe comportant entre autres les chantiers de
l’atlantique (Mme
Blanchet), la DCN Toulon (M. Ginoux), le LMA (M. Habault).
Ceci nécessitera un soutien
d’un organisme étatique de l’armement.
Voici les
principes de fonctionnement
qui ont été
retenus. Les groupes doivent
fonctionner de manière autonome pour limiter les réunions
plénières et faire avancer
les travaux. Le pilote industriel est chargé de créer son
groupe et de l’animer. Le
groupe discute le cas test et définit complètement les
paramètres du cas. Les échanges
se font à l’intérieur du groupe en utilisant la messagerie
électronique et
éventuellement des réunions propres. Lors des réunions de la
commission le pilote
expose l’état d’avancement des travaux du groupe, ce qui
permet les échanges
d’idées autour des résultats proposés.
QUI |
QUOI |
QUAND |
TOUS
LES PARTICIPANTS |
Etudier
les cas tests proposés en Annexe – confirmer et
proposer sa contribution pour chacun de ces cas :
calcul – essais – co-pilotage d’un groupe de travail Envois
des réponses : -
à N. Trompette ou Thierry Loyau -
Au pilote du cas -
A J. Fabri |
Avant
la fin juin |
TOUS
LES PARTICIPANTS AYANT DES MOYENS DE MESURE DE
TRANSPARENCE ACOUSTIQUE DE PAROIS |
Décrire
son dispositif Envois
des réponses à : -
C. Alexandre (USINOR) -
N.
Trompette ou Thierry Loyau -
J.
Fabri
|
Avant
la fin juin |
INRS |
Rédiger
et envoyer un document de synthèse à tous les membres
(constitution des groupes) |
Juillet |
LE
PILOTE D’UN CAS |
-
Constituer
son groupe -
Définir
finement le cas (dimensions, emplacement des
excitations, grandeurs à calculer ou mesurer, etc.) en
échangeant avec les participants. -
Rédiger
le cas -
Engager
éventuellement les premiers travaux |
Avant
le 19/09 |
Lundi 19/09/2000 à 10H dans les locaux de la SFM.
Quelques
cas tests sont joints en annexe
Le Délégué Général de la SFM |
INRS |
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Société Française des Mécaniciens Maison de la Mécanique 39/41 rue Louis Blanc F92 400 Courbevoie |
Tél (33) 01 47 17 64 89 Fax (33) 01 47 17 61 31 |