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

OBJET

Cas test proposés par Usinor dans le cadre de la commission "Validation des progiciels de calcul du bruit rayonné 2000"

 

REFERENCE

NT RBM 2000 / 05

DATE

30/11/2000

   

Rédacteur

N. TROMPETTE

C.ALEXANDRE

PRESENTS

NOM

SOCIETE OU ORGANISME

 

ALEXANDRE Corinne
BARRELET Stephane
CADIEUX Jérôme
FABRI Jean
JEAN Philippe
ASSAF Samir
TROMPETTE Nicolas

Usinor LEDE PP
Renault
Metravib RDS
SFM
CSTB
STRACO SA
INRS

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
    


DCN
PRINCIPIA
INTERAC
RENAULT
CETIM
CNAM
CTSN/VN/MDA
EIVL Blois
INSA-LVA
STRACO
CNRS LMA
LVA/INSA
ESIM
Dassault Aviation
CNAM
LMS
INRS
CNAM
VIBRATEC
IAM du Mans
TECHNICATOME
CETIM
METRAVIB RDS
ISMCM

ci-dessous

Descriptif des Cas tests proposés (5 pages)

Ordre du jour

  1. Définition précise des cas tests Usinor
  2. Date de la prochaine réunion
  3. Informations hors réunion

 

  1. Définition précise des cas tests
  2. 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.

  3. rochaine réunion
  4. 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.

     

  5. 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

OBJET

Réunion de la commission "Validation des progiciels de calcul du bruit rayonné 2000"

REFERENCE

CR RBM 2000-03

DATE

29 / 5 / 2000


 

 

Rédacteur

T. LOYAU

PRESENTS

NOM

SOCIETE OU ORGANISME

 

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






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

1.Approbation du compte rendu de la dernière 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.

2.Diffusion des résultats de la première commission

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.

3.Discussion sur les cas tests et constitution des groupes

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.

 

Calculs

Mesures

CAS 1

CSTB                    
RENAULT
METRAVIB
PRINCIPIA
STRACO            
CNAM

CNAM                      
INRS
RENAULT

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.

 

 

 

Calculs

Mesures

CAS 5

CSTB                     DASSAULT

LMA                      RENAULT   
METRAVIB

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.  

 

4. Fonctionnement des groupes

 

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.

5. Listes des tâches

 

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

 

6. Prochaine réunion

 

Lundi 19/09/2000 à 10H dans les locaux de la SFM.

Quelques cas tests sont joints en annexe

Jean Fabri

Le Délégué Général de la SFM

Thierry Loyau

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