La modélisation numérique pour prédire la réponse vibro-acoustique de fenêtres en basse fréquence - Carnot ARTS

12 2020
Les Carnot et les entreprises

Le Laboratoire de Mécanique des Structures et des Systèmes Couplés (LMSSC) du Conservatoire national des arts et métiers de Paris, composante de l'institut Carnot ARTS, a collaboré avec le comité professionnel de développement des industries françaises de l’ameublement et du bois (CODIFAB) dans le cadre d’une thèse portant sur le développement de modèles numériques prédictifs de la réponse vibro-acoustique de fenêtres à ossature bois dans le domaine des basses fréquences.

En vue de répondre aux problématiques de reproductibilité et de répétabilité des mesures de l’indice d’affaiblissement acoustique et de leurs coûts élevés, des modélisations numériques sont proposées. Elles permettent de prédire la réponse vibro-acoustique des fenêtres domestiques à ossature bois, véritables points faibles pour l’isolation acoustique des façades extérieures et donc des bâtiments. L’idée est non seulement d’améliorer la compréhension des phénomènes à partir de modélisations numériques performantes, mais également de voir dans quelle mesure les simulations peuvent être utilisées pour réduire les coûts liés aux essais en laboratoire.

Cette collaboration entre le LMSSC et CODIFAB a permis de mettre au point des modèles numériques pour évaluer de manière satisfaisante la réponse vibro-acoustique intrinsèque de fenêtres et des systèmes vitrés, i.e. indépendamment de l’environnement extérieur.

Pour mener à bien cette étude, il a été nécessaire de recourir aux équipements dont dispose le LMSSC, notamment ceux dédiés à l’analyse modale expérimentale des structures. L’objectif primordial des mesures réalisées au laboratoire était d’extraire les paramètres modaux d’une fenêtre et de ses principaux composants (double vitrage isolant, cadre et ouvrants), afin de recaler les modèles numériques correspondants.