Contrôle actif vibroacoustique Contrôle actif vibroacoustique de panneaux composites
Dans ce domaine, l'activité est centrée sur le contrôle des structures planes par feedback, et sur une large bande de fréquence. Les premiers résultats expérimentaux ont été acquis en 1994, sur une plaque métallique équipée de pastilles PVDF (polymères piézoélectriques) en tant que capteurs et actionneurs.
L'activité s'est poursuivie avec l'étude du contrôle actif d'un panneau composite de plafond de cabine arrière de l'hélicoptère Dauphin. Des campagnes d'essais en vol ont été réalisées au CEV Istres en 2000-2001. Les résultats ont montré une bonne efficacité de la méthode IMC (Internal Model Control) au niveau vibratoire avec des réductions des vibrations au niveau du panneau de l'ordre de 20 dB mais aucun effet n'a été démontré au niveau des pressions mesuréesen cabine. Une première interprétation consistait alors à supposer que les pressions mesurées en vol ne venaient pas uniquement du panneau mais étaient liées à la vibration de l'ensemble de la cabine (figures suivantes).
Niveaux vibratoires sur le panneau d'habillage
– sans contrôle – avec contrôle
Autospectre moyen des 6 microphones
situés sous le panneau d'habillage
– sans contrôle – avec contrôle
Ces campagnes d'essais ont été complétées par des études en laboratoire sur ce même panneau monté verticalement et placé dans une chambre semi-anéchoïque. Un environnement vibratoire voisin de celui des essais en vol a été recréé et des mesures de vitesse ont été réalisées pour différentes fréquences avec et sans contrôle à l'aide d'un laser à balayage.
Une spécificité de cette étude repose sur l’utilisation complémentaire des approches passives et actives. Un panneau composite a été défini par le département Modèles pour l'aérodynamique et l'énergétique de manière à obtenir des performances intrinsèques d’affaiblissement acoustique efficaces en moyennes et hautes fréquences. Une procédure de contrôle actif vibroacoustique a ensuite été mise en oeuvre sur le panneau pour compléter les performances en basses fréquences. Des essais en laboratoire ont été réalisés en montant le panneau (0.84m x 0.84m) instrumenté avec le dispositif actif et encastré entre une chambre réverbérante et une chambre sourde. Différents types de contrôle actif ont été testés relativement à différents types de perturbations structurales ou acoustiques. Dans le cas simple d’une excitation structurale harmonique, des réductions sur les niveaux vibratoires atteignant 40 dB sont observées dans des zones proches des actionneurs. Dans le cas extrémal d’une excitation acoustique large bande en champ diffus, des atténuations vibratoires de 10 dB à 20 dB sont observées pour certaines fréquences. En terme d’acoustique, l’efficacité du contrôle revêt un caractère local et des réductions de l’ordre de 4 dB sont effectives dans des bandes de fréquence étroites inférieures à 500 Hz – figures ci-dessous.
L’effort de recherche est actuellement porté sur l’amélioration de ce dernier point. Une campagne réalisée dans des conditions plus représentatives de l’environnement hélicoptère est en cours.
Cartographie d’intensité acoustique intégrée
12ème d’octave centré à 236 Hz – sans contrôle
Cartographie d’intensité acoustique intégrée
12ème d’octave centré à 236 Hz – avec contrôle actif
