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Description
Titre de l'invention : Matériau poreux multicouches pour traitement
acoustique
Domaine Technique
La présente invention se rapporte au domaine général des traitements
acoustiques pour absorber le bruit, et plus particulièrement à la fabrication
des
matériaux poreux compris dans ces traitements.
lo Technique antérieure
Afin de respecter les normes sur les émissions sonores, le bruit généré par
les
réacteurs et transmis à l'environnement extérieur doit être réduit. Ce bruit
est
constitué de raies en basses fréquences et d'une contribution large bande.
Dans
les turboréacteurs à double flux équipés d'un boitier de réduction de vitesse
pour
la soufflante, le premier harmonique du bruit de tonal lié au passage des
pales se
trouve à des fréquences très basses (entre 200 Hz et 600 Hz).
Afin d'absorber le bruit, une méthode connue consiste à recouvrir certaines
zones
de la nacelle du turboréacteur par des matériaux passifs absorbants. Il s'agit
habituellement de traitements acoustiques de type Single Degree of
Freedom , SDOF ou de type Double Degree of Freedom , DDOF. Afin d'être
efficaces en basses fréquences, ces traitements doivent être particulièrement
épais. Or cela n'est pas acceptable sur les nouvelles architectures de
turboréacteurs ayant des nacelles plus courtes et plus minces.
Les matériaux poreux constituent une alternative à ces traitements. Pour être
efficaces acoustiquement, et ne pas dégrader l'écoulement d'air dans le
réacteur,
leur impédance acoustique doit être comprise dans des plages de valeurs
spécifiques. Ces plages dépendent de la position du traitement acoustique dans
le moteur et des fréquences acoustiques à atténuer.
Date Reçue/Date Received 2020-11-13
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Les matériaux poreux existants, à base de laine de verre ou de laine de roche
par
exemple, ne permettent pas d'atteindre les plages de valeurs d'impédance
souhaitées, c'est-à-dire la valeur réelle de l'impédance est comprise entre 0
et 5 x
poco et la valeur imaginaire de l'impédance est comprise entre -2,5 x po co et
1 x
po co, avec po co l'impédance caractéristique de l'air. De plus, ces matériaux
existants se dégradent facilement dans un environnement moteur, du fait des
saletés, de l'huile ou de l'eau par exemple.
Il est donc souhaitable de disposer d'un nouveau matériau poreux pour absorber
le bruit, le matériau ayant une impédance acoustique comprise dans les plages
de valeurs souhaitées et pouvant être intégré dans une turbomachine.
Exposé de l'invention
L'invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau poreux
multicouches par fabrication additive, le matériau poreux multicouches
comprenant au moins deux couches superposées, chaque couche étant
homogène et formée par des filaments, caractérisée en ce que le procédé de
fabrication comprend un procédé de détermination de caractéristiques
géométriques de chaque couche du matériau poreux qui comprend les étapes
suivantes :
- détermination des paramètres Johnson-Champoux-Allard-Lafarge JCAL
d'un modèle de fluide équivalent de différentes couches homogènes
formées de filaments en fonction des paramètres microstructuraux des
couches ;
- détermination du comportement acoustique d'un matériau
poreux multicouches comprenant au moins deux couches homogènes
superposées formées de filaments à partir des épaisseurs desdites
couches homogènes superposées et des paramètres JCAL déterminés à
l'étape précédente, le comportement acoustique du matériau poreux étant
défini par une évolution des paramètres JCAL au sein dudit matériau, ou
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par un coefficient d'absorption ou un coefficient de réflexion ou par une
impédance acoustique, et
- détermination de l'épaisseur et des paramètres microstructuraux des
couches du matériau poreux multicouches de manière à ce qu'au moins
une grandeur parmi une impédance acoustique, un coefficient
d'absorption ou un coefficient de réflexion du matériau poreux
multicouches soit comprise dans un intervalle ciblé selon une fréquence
acoustique.
Ce procédé de fabrication permet de réaliser un matériau poreux multicouches
par fabrication additive optimisé pour traiter acoustiquement une certaine
bande
de fréquence. En effet, le procédé de détermination de l'épaisseur des couches
et
des paramètres microstructuraux des couches (c'est-à-dire des paramètres
géométriques des filaments) permet d'adapter la géométrie du matériau, et
notamment des couches formant le matériau poreux, en fonction du
comportement acoustique souhaité pour certaines fréquences acoustiques.
De plus, comme chaque couche est homogène, on peut facilement déterminer
les paramètres Johnson-Champoux-Allard-Lafarge (paramètres JCAL) de
plusieurs couches en faisant varier la microstructure des couches, c'est-à-
dire la
géométrie des filaments (comme l'épaisseur des filaments ou l'espacement entre
les filaments). Cela permet de choisir quelles couches formeront le matériau
poreux afin d'obtenir le comportement acoustique particulier pour une
fréquence
acoustique donnée, c'est-à-dire afin d'obtenir une valeur particulière
d'impédance
acoustique, de coefficient d'absorption ou encore de coefficient de réflexion
pour
une fréquence donnée.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, le matériau poreux
multicouches est réalisé par fabrication additive.
On peut par exemple utiliser l'extrusion comme méthode de fabrication
additive,
qui consiste en une écriture directe par solidification avec évaporation d'un
solvant. On utilise par exemple des polymères thermodurcissables.
Date Reçue/Date Received 2020-11-13
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On peut également utiliser la polymérisation par un agent extérieur comme
méthode de fabrication additive ou encore une combinaison de l'extrusion et de
la polymérisation.
On peut également utiliser toutes les méthodes de fabrication additive
permettant d'atteindre des tailles de filaments comprises entre 50 pm et 500
pm,
voire plus largement entre 1 pm et 1000 pm, et d'obtenir des dépôts
suffisamment précis et rapides de la structure.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, la fabrication additive
est de
type dépôt de fils fondus ( Fused Deposition Modeling en anglais). En
comparaison des autres méthodes, elle permet de fabriquer rapidement,
précisément et de manière reproductible des matériaux poreux dont les
dimensions caractéristiques sont compatibles avec l'atténuation du bruit
souhaitée. De plus, certains matériaux imprimables par ce procédé sont
avionables.
Selon des caractéristiques particulières de l'invention, les filaments formant
les
couches du matériau poreux multicouches sont réalisés en :
- un matériau polymère, comme les matériaux thermoplastiques PEEK (Poly
Ether Ether Keton) ou les polyimides thermoplastiques PET (Poly Ether
Imide) qui offrent l'avantage de bien s'extruder et de disposer de
propriétés accrues (tenue mécanique, résistance au feu, tenue en
température, etc...) ; ou
- un mélange de PEEK et de PET pouvant être renforcé de fibres de carbone
ou de fibres céramiques (en carbure de silicium par exemple) pour
accroître les performances mécaniques de la structure ; ou
- un matériau thermoplastique tel que le nylon, l'ABS ou le polymère PLA,
qui peuvent être renforcés ou non avec des fibres (fibres de carbone,
fibres de verre ou fibres de Kevlar) ou avec des poudres afin d'accroître la
résistance de la structure ; ou encore
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- un matériau thermodurcissable constitué d'une base polymère et d'un
agent de réticulation incluant possiblement des billes de verre ou encore
de la silice pour améliorer les propriétés d'abradabilité et d'érosion.
Selon le procédé de fabrication additive utilisé, les filaments peuvent
également
être réalisés en :
- un matériau métallique en alliage de titane, comme le Ti6A4I4V ;
- un matériau métallique à base d'alliage nickel-chrome, comme l'Inco718,
d'alliage de nickel-chrome-fer-molybdène, comme l'Hastelloy X, ou encore
à base d'alliage de nickel, comme René 77;
- un matériau métallique à base de céramique pour accroître la résistance à
la chaleur et à la corrosion ; ou
- un matériau métallique en alliage d'aluminium.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, un espacement entre les
filaments d'une même couche du matériau poreux multicouches est compris
entre 1 pm et 10 mm.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, un angle entre deux
rangées
de filaments appartenant à une même couche est compris entre 00 et 180 .
Selon une caractéristique particulière de l'invention, une épaisseur des
filaments
d'une couche du matériau poreux multicouches est comprise entre 1 pm et
2000 pm.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, une épaisseur de chaque
couche du matériau poreux multicouches est supérieure ou égale à l'épaisseur
moyenne des filaments formant cette couche.
Ces différentes conditions sur les épaisseurs, l'espacement entre filaments,
ou
l'angle entre rangées de filaments de deux couches adjacentes permettent de
fabriquer un matériau relativement fin et efficace pour traiter acoustiquement
une certaine bande de fréquence. Le matériau ainsi obtenu peut par exemple
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être utilisé dans un revêtement pour une turbomachine, notamment pour une
soufflante.
Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, une épaisseur
d'un
filament varie jusqu'à 50% de son épaisseur maximale le long dudit filament.
Les tolérances et défauts de fabrication permettent des variations de
l'épaisseur
d'un filament jusqu'à 50% de son épaisseur maximale le long de chaque
filament.
Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, une section des
filaments est de forme circulaire, ovale, polygonale ou en étoile. Par
exemple, la
lo section est de forme triangulaire, rectangulaire, carrée, hexagonale ou
encore
pentagonale.
Selon une autre caractéristique particulière de l'invention, le matériau
poreux
multicouches comprend entre 2 et 2500 couches superposées. Le matériau
comprend par exemple quatre couches superposées.
La variation du nombre de couches permet d'obtenir un équilibre entre
performances d'absorption acoustique et épaisseur du matériau. Un nombre de
quatre couches permet d'obtenir facilement cet équilibre.
Selon un mode de réalisation de l'invention, le matériau poreux multicouches
repose sur un support acoustiquement rigide, c'est-à-dire que ce support est
parfaitement réfléchissant.
La couche réfléchissante permet de réfléchir les ondes acoustiques.
Selon une caractéristique particulière de l'invention, le matériau poreux
multicouches a une épaisseur comprise entre 1 mm et 50 cm. Elle est par
exemple comprise entre 15 mm et 150 mm et plus particulièrement entre 5 mm
et 50 mm dans une nacelle.
Un autre objet de l'invention est un revêtement de traitement acoustique
comprenant un matériau poreux multicouches fabriquée par le procédé de
fabrication selon l'invention.
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Un revêtement comprenant un matériau poreux selon l'invention permet de
traiter acoustiquement une soufflante de turbomachine par exemple.
Brève description des dessins
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront
de la
description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en
illustrent
des exemples de réalisation dépourvus de tout caractère limitatif.
[Fig. 1] La figure 1 représente, de manière schématique, le procédé de
fabrication selon un mode de réalisation de l'invention.
[Fig. 2] La figure 2 représente, de manière schématique et partielle, des
géométries de microstructures formant des matériaux poreux multicouches selon
plusieurs modes de réalisation de l'invention.
[Fig. 3] La figure 3 représente, de manière schématique et partielle, des
sections
de filaments formant les couches homogènes superposées d'un matériau poreux
multicouches selon plusieurs modes de réalisation de l'invention.
[Fig. 4] La figure 4 représente, de manière schématique et partielle, un
matériau
poreux multicouches selon un mode de réalisation de l'invention.
[Fig. 5] La figure 5 représente, de manière schématique et partielle, la
géométrie
et l'impédance acoustique associée d'un matériau poreux multicouches selon un
mode de réalisation de l'invention.
[Fig. 6] La figure 6 représente, de manière schématique et partielle, la
géométrie
et l'impédance acoustique associée d'un matériau poreux multicouches selon un
mode de réalisation de l'invention.
[Fig. 7] La figure 7 représente, de manière schématique et partielle, une
coupe
de turbomachine comprenant un revêtement de traitement acoustique selon un
mode de réalisation de l'invention.
Description des modes de réalisation
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La figure 1 représente, de manière schématique, le procédé de fabrication
selon
un mode de réalisation de l'invention.
Le procédé de fabrication 100 selon l'invention consiste à déterminer les
paramètres géométriques d'un matériau poreux multicouches afin d'obtenir des
performances acoustiques particulières.
Le matériau poreux multicouches comprend au moins deux couches superposées.
Chaque couche est homogène et est formée de filaments. Une couche est par
exemple formée d'une seule couche de filaments, c'est-à-dire que les filaments
appartiennent à un même plan. Mais une couche peut également être formée de
lo plusieurs filaments superposés et formant un même motif géométrique
répétitif.
Dans ce cas, les filaments n'appartiennent pas au même plan.
Afin de déterminer les caractéristiques géométriques du matériau poreux
multicouches, on détermine dans un premier temps (étape 101) l'évolution des
paramètres du modèle Johnson-Champoux-Allard-Lafarge, dit modèle JCAL, en
fonction des paramètres géométriques du matériau poreux pour différentes
plages de valeurs de paramètres géométriques du matériau poreux. Le modèle
JCAL permet de décrire le comportement acoustique d'un matériau poreux à
squelette rigide en considérant qu'il se comporte acoustiquement comme un
fluide équivalent. Ce modèle fait appel à 6 paramètres pour un matériau poreux
isotrope qui dépendent de la microstructure du matériau poreux. Ces paramètres
sont appelés paramètres JCAL et sont les suivants : la porosité (D, la limite
en
hautes fréquences de la tortuosité a., la longueur caractéristique visqueuse
A, la
longueur caractéristique thermique A', la perméabilité visqueuse statique qo
et la
perméabilité thermique statique qd. On détermine donc les paramètres JCAL en
fonction, par exemple, de la microstructure des couches du matériau, c'est-à-
dire
des dimensions et de la forme des filaments ou encore de l'espacement entre
les
filaments.
Cette étape 101 peut être réalisée numériquement et/ou expérimentalement.
Ensuite, dans l'étape 102, on détermine le comportement acoustique d'un
matériau poreux multicouches comprenant au moins deux couches homogènes
Date Reçue/Date Received 2020-11-13
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superposées. Le matériau poreux peut ainsi être formé, par exemple, des
couches Couche 1 et Couche 2. Le comportement acoustique du matériau, c'est-
à-dire de la superposition d'au moins deux couches, dépend de leurs paramètres
KAL et de leurs épaisseurs. Ce comportement se définit par l'évolution des
paramètres KAL au sein du matériau, ou par un coefficient de réflexion ou un
coefficient d'absorption ou encore par une impédance de surface. Le
comportement acoustique est ainsi déterminé à partir des épaisseurs des
couches et des paramètres KAL déterminés à l'étape précédente 101 et
correspondant aux paramètres microstructuraux utilisés dans l'étape 101.
Cette étape 102 peut être, par exemple, réalisée par la méthode de matrice de
transfert ( Transfer Matrix Model , TTM).
Puis, dans l'étape 103, on détermine les paramètres microstructuraux de
chacune
des couches (épaisseur des filaments, espacement des filaments, ...) ainsi que
leurs épaisseurs respectives de manière à ce que le matériau poreux comprenant
ces couches ait une valeur d'impédance comprise dans un intervalle ciblé selon
la
fréquence acoustique. Ces paramètres microstructuraux et les épaisseurs
peuvent également être déterminés de manière à ce qu'une valeur de coefficient
de réflexion et/ou de coefficient d'absorption dudit matériau soit comprise
dans
un intervalle ciblé selon la fréquence acoustique.
Cette étape 103 peut, par exemple, être réalisée par la méthode de Nelder-
Mead.
Pour cette étape 103, on peut répéter plusieurs fois l'étape 102 pour faire
varier
les différentes combinaisons de couches possibles afin d'obtenir ensuite un
comportement acoustique du matériau poreux dans l'intervalle ciblé selon la
fréquence.
On peut ensuite, étape 104, fabriquer le matériau poreux multicouches par
fabrication additive qui comprend le même nombre de couches que celui de
l'étape 102 avec les caractéristiques microstructurales déterminées à l'étape
103.
Le procédé de fabrication additive est, par exemple, un dépôt de fils fondus
(FDM, Fused Deposition Modeling ). Il permet de fabriquer simplement et
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relativement rapidement le matériau poreux tout en ayant la possibilité
d'utiliser
différents matériaux avionables. Le dépôt de fils fondus consiste à extruder
des
filaments de matière et à les déposer en suivant un chemin contrôlé. Il est
donc
adapté à la fabrication des matériaux poreux en micro-treillis.
Le matériau poreux multicouches ainsi fabriqué peut comprendre entre 2 et 2500
couches superposées homogènes. Il comprend, par exemple, 4 couches
superposées homogènes.
La figure 2 représente des exemples de géométries de microstructure formant
des matériaux poreux multicouches 201, 202 et 203 selon plusieurs modes de
réalisation de l'invention.
Le matériau multicouches 201 comprend deux couches de filaments 211 à 217.
L'ensemble des filaments 211 à 217 forme une seule couche d'un matériau
poreux selon l'invention. Les filaments 211 à 217 ont une section circulaire.
L'angle formé entre deux filaments de cette couche, par exemple entre les
filaments 211 et 217, est de 900.
Le matériau poreux 202 comprend des filaments 221 à 227 formant une couche
homogène du matériau poreux. Les filaments 221 à 227 ont une section carrée.
L'angle formé entre deux filaments de cette couche, par exemple entre les
filaments 221 et 227, est de 900.
Le matériau poreux 203 comprend des filaments 231 à 237 formant une couche
du matériau poreux. Les filaments 231 à 237 ont une section triangulaire.
L'angle
a formé entre deux filaments est, par exemple entre les filaments 233 et 237,
supérieur à 900.
La figure 3 représente, de manière schématique et partielle, des sections de
filaments 301 à 306 formant les couches homogènes superposées d'un matériau
poreux multicouches selon plusieurs modes de réalisation de l'invention.
Les filaments formant les couches peuvent avoir une section de forme
quelconque ou de forme définie. Ils ont par exemple, une section de forme
triangulaire (filament 301), en forme d'étoile (filament 302), de forme
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hexagonale (filament 303), de forme rectangulaire (filament 304), de forme
carrée (filament 305) ou encore de forme circulaire (filament 306).
La figure 4 représente, de manière schématique et partielle, un matériau
poreux
multicouches 400 selon un mode de réalisation de l'invention.
Ce matériau 400 comprend plusieurs couches de filaments formant 4 couches
homogènes. La première couche Couche 1 est formée par les rangées 410 à 415
de filaments, la seconde couche Couche 2 par les rangées 420 à 423, la
troisième
couche Couche 3 par les rangées 430 et 431 et la dernière couche Couche 4 par
les rangées 440 et 441. L'espacement entre les filaments d'une même couche est
lo donné par L(z) ; et l'épaisseur des filaments d'une même couche est
donnée par
D(z). L'épaisseur des filaments D(z) et l'espacement des filaments L(z) de
chaque
couche varient en fonction de l'épaisseur z du matériau poreux 400. Ainsi la
couche 1 présente un espacement entre les filaments de L(z1) et une épaisseur
de filaments D(z1) ; la couche 2 un espacement de L(z2) et une épaisseur
D(z2) ; la couche 3 un espacement de L(z3) et une épaisseur D(z3) et la couche
4 un espacement de L(z4) et une épaisseur D(z4). Le gradient d'épaisseur D et
d'espacement L permet de donner au matériau poreux multicouches une
propriété acoustique (impédance, coefficient de réflexion ou d'absorption)
voulue
sur une plage de fréquence.
Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, l'épaisseur ou le
diamètre
(noté D sur la figure 3) peut varier entre 1 pm et 2000 pm. De plus,
l'épaisseur
d'un filament peut varier jusqu'à 50% de son épaisseur maximale le long de ce
filament.
Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, l'espacement entre les
filaments d'une même couche (noté L sur la figure 2) peut varier entre 1 pm et
10 mm.
Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, l'angle formé entre deux
rangées de filaments d'une même couche (noté a sur la figure 2) peut varier
entre 00 et 180 .
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Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, l'épaisseur de chaque
couche
du matériau poreux multicouches est supérieure ou égale à l'épaisseur D
moyenne des filaments formant cette couche.
Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, le matériau poreux
multicouches a une épaisseur comprise entre 1 mm et 500 mm. Par exemple, son
épaisseur est comprise entre 15 mm et 150 mm.
Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, les filaments formant les
couches du matériau poreux multicouches peuvent être réalisés en :
- un matériau polymère, comme les matériaux thermoplastiques PEEK (Poly
Ether Ether Keton) ou les polyimides thermoplastiques PET (Poly Ether
Imide) qui offrent l'avantage de bien s'extruder et de disposer de
propriétés accrues (tenue mécanique, résistance au feu, tenue en
température, etc...) ; ou
- un mélange de PEEK et de PET pouvant être renforcé de fibres de carbone
ou de fibres céramiques (en carbure de silicium par exemple) pour
accroître les performances mécaniques de la structure ; ou
- un matériau thermoplastique tel que le nylon, l'ABS ou le polymère PLA,
qui peuvent être renforcés ou non avec des fibres (fibres de carbone,
fibres de verre ou fibres de Kevlar) ou avec des poudres afin d'accroître la
résistance de la structure ; ou encore
- un matériau thermodurcissable constitué d'une base polymère et d'un
agent de réticulation incluant possiblement des billes de verre ou encore
de la silice pour améliorer les propriétés d'abradabilité et d'érosion.
Selon le procédé de fabrication additive utilisé, ils peuvent également être
réalisés en :
- un matériau métallique en alliage de titane, comme le Ti6A4I4V ;
- un matériau métallique à base d'alliage nickel-chrome, comme l'Inco718,
d'alliage de nickel-chrome-fer-molybdène, comme l'Hastelloy X, ou encore
à base d'alliage de nickel, comme René 77;
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- un matériau métallique à base de céramique pour accroître la résistance à
la chaleur et à la corrosion ; ou
- un matériau métallique en alliage d'aluminium.
Quel que soit le mode de réalisation de l'invention, le matériau poreux
multicouches peut, en outre, reposer sur un support acoustiquement rigide. Il
permet de réfléchir les ondes acoustiques et d'assurer une étanchéité
acoustique
et aérodynamique.
La figure 5 représente, de manière schématique et partielle, la géométrie
(graphe
5A) et l'impédance acoustique normalisée par rapport à l'impédance
caractéristique de l'air (graphe 58) associée d'un matériau poreux
multicouches
selon un mode de réalisation de l'invention.
Le matériau poreux comprend quatre couches 501, 502, 503 et 504. Le pas entre
les filaments L/(D/2) des couches 501 à 504, défini par l'espacement L entre
les
filaments divisé par le rayon D/2 des filaments est donné en ordonnées et est
variable. La couche 502 présente le pas le plus faible, tandis que la couche
503
présente le pas le plus important. L'épaisseur de chaque couche 501 à 504,
donnée en abscisses, est également variable. La couche 503 est la plus fine,
tandis que la couche 502 est la plus épaisse.
Le matériau poreux présente une épaisseur totale de 30 mm. Avec ces
caractéristiques géométriques et une épaisseur de filaments de 250 pm, la
résistance ciblée doit être comprise entre 2,5 x poco et 3,5 x poco et la
réactance
ciblée doit être comprise entre -1,5 x poco et 0 x poco, où poco est
l'impédance
caractéristique de l'air. La résistance du matériau (partie réelle de
l'impédance
acoustique, courbe 510) et la réactance du matériau (partie imaginaire de
l'impédance acoustique, courbe 520) montrent ainsi que ce matériau poreux
multicouches peut être utilisé entre 1500 Hz et 8000 Hz.
Les valeurs cibles de résistance et de réactance sont, par exemple,
déterminées
par une procédure d'optimisation permettant de maximiser l'atténuation dans un
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conduit moteur. Ces exemples de valeurs ont été obtenus pour des traitements
acoustiques situés dans une entrée d'air.
La figure 6 représente, de manière schématique et partielle, la géométrie
(graphe
6A) et l'impédance acoustique normalisée par rapport à l'impédance
caractéristique de l'air (graphe 68) associée d'un matériau poreux
multicouches
selon un mode de réalisation de l'invention.
Le matériau poreux comprend six couches 601, 602, 603, 604, 605 et 606. Le
pas entre les filaments des couches 601 à 606 est variable. Les couches 602 et
606 présentent les pas les plus faibles, tandis que la couche 601 présente le
pas
le plus important. L'épaisseur de chaque couche 601 à 606 est également
variable. Les couches 602 et 605 sont les plus fines et la couche 607 est plus
épaisse.
Le matériau poreux présente une épaisseur totale de 30 mm et une épaisseur de
filaments de 250 pm.
Avec ces caractéristiques géométriques, la résistance ciblée doit être
comprise
entre 0,5 x poco et 1,5 x poco, et la réactance doit être comprise entre -1,5
x poco
et 0 x poco. Ces valeurs cibles ont été déterminées par la procédure
d'optimisation décrite précédemment pour des traitements acoustiques situés
dans un conduit d'élection. La résistance du matériau (partie réelle de
l'impédance acoustique, courbe 610) et la réactance du matériau (partie
imaginaire de l'impédance acoustique, courbe 620) montrent ainsi que ce
matériau poreux multicouches peut être utilisé entre 1500 Hz et 8000 Hz.
L'impédance acoustique Z du matériau poreux est liée à son coefficient
d'absorption A et à son coefficient de réflexion R. En effet, on définit le
coefficient d'absorption A de la manière suivante : A = 1 - IR12 et le
coefficient
de réflexion R: R = (Z+1)/(Z-1). On peut donc déterminer les dimensions du
matériau à partir de valeurs cibles pour ces coefficients A et R.
Généralement, une épaisseur totale de matériau poreux plus importante permet
de pouvoir optimiser plus facilement les dimensions des couches et des
filaments
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pour étendre la plage de fréquence d'utilisation du matériau en tant
qu'absorbant. Une épaisseur plus faible rendra l'optimisation plus complexe,
ce
qui conduira à réduire la plage de fréquence d'utilisation du matériau vers
les
basses fréquences.
De plus, en diminuant l'épaisseur des filaments, on peut également atteindre
plus
facilement des fréquences basses par rapport à l'épaisseur du traitement.
La figure 7 représente, de manière schématique et partielle, une coupe de
turbomachine 700. La turbomachine 800 comprend une soufflante 720 et une
nacelle mince 730. Un revêtement de traitement acoustique 710 comprenant un
matériau poreux multicouches fabriqué selon un procédé de fabrication de
l'invention est présent sur une partie de la nacelle 730.
Le revêtement 710 permet d'atténuer le bruit grâce au matériau poreux
multicouches dans une plage de fréquences ciblée.
L'expression compris(e) entre ... et ... doit se comprendre comme incluant
les
bornes.
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