Modele de calcul AcouS STIFF

Il existe deux types de constituants de base dans AcouS STIFF®:

Premier constituant de base : la plaque

C'est un élément solide homogène, isotrope, de forme rectangulaire, son épaisseur est faible devant ses longueurs et largeurs, et aussi devant les longueurs d'onde de jeu, en particulier dans le solide. Par la suite, cette Plaque ne travaille qu'en flexion : aucune onde de cisaillement, de compression, de surface,... n'est prise en compte.

Par ailleurs, elle représente une barrière supposée complètement étanche à l'air : la vitesse d'une particule d'air sur la Plaque est égale à la vitesse de la plaque en ce point. Ce qui la distingue fondamentalement de l'autre constituant de base, le Poreux.

Paramètres importants :

• longueur, largeur (en m)
• épaisseur (en mm)
• masse volumique (en kg/m3)
• module d'Young (en N/m2) : représente la rigidité à la traction ou la compression du matériau constituant la plaque. Il s'agit ici du module d'Young dynamique, pouvant différer légèrement du module statique.
• facteur de pertes internes (sans dimension) : grandeur combinant les pertes intrinsèques du matériau et celles dues au montage. La banque de matériaux fournit une telle valeur, qui ne peut être qu'approximative et qui a été élaborée par la pratique.

Deuxième constituant de base : le poreux

Il est composé d'un élément solide ou d'un agrégat d'éléments solides comportant des espaces vides susceptibles d'être saturés par un fluide. Il se présente alors comme l'assemblage de deux phases :

- une phase solide représentant le squelette ou la structure du milieu constitué :

• soit de fibres dans le cas de laines minérales (roche, verre) ou de tissus textiles,
• soit d'une matrice dans le cas de mousse,
• soit de grains dans le cas de sables, d'empilement de billes...

- une phase fluide, par exemple un gaz saturant les espaces vides du squelette, dans le cas présent ce sera de l'air.

Tous les matériaux poreux caractérisés par un tel comportement acoustique dans le logiciel AcouS STIFF® sont perméables à l'air, par exemple, les mousses sont à pores ouverts. En effet, le comportement acoustique d'une mousse à pores fermés (polystyrène par exemple) est de type Plaque. C'est la différence fondamentale entre les deux constituants de base.

Paramètres importants :

• épaisseur (en mm)
• résistivité à l'écoulement de l'air (en Pascal s/m2 ou rayls/m): paramètre physique mesurable, caractéristique intrinsèque d'un matériau poreux. Il est dans une certaine mesure lié à la masse volumique dont il intègre entre autre cette information. Il permet de calculer le coefficient de fibrage (paramètre informatif actuellement) à partir de la masse volumique du matériau poreux, ceci afin de donner un retour aux utilisateurs habitués à l'utilisation de ce coefficient.
• module d'Young (en N/m2): assimilable à la compressibilité de l'air saturant la structure; compressibilité isotherme aux basses fréquences car il y a échange thermique entre l'air et la structure lors des vibrations acoustiques, adiabatique à partir d'une certaine fréquence située suffisamment haut dans le spectre audible pour ne pas en tenir compte.