Caractérisation et modélisation acoustiques de matériaux poreux non-conventionnels aux propriétés acoustiques hors du commun

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L'objectif général de ce programme de recherche est de développer et mettre en place toutes les connaissances et les outils nécessaires à la conception de matériaux poreux non-conventionnels (métamatériaux poreux et matériaux poreux renouvelables) par une approche bottom-up, c'est-à-dire de la microstructure optimisée au macro-comportement acoustique hors du commun. Cet objectif vise à répondre à deux problématiques de la l'acoustique des matériaux poreux : (P1) Comment s'affranchir de la passivité des mécanismes de dissipation locaux qui limite l'absorption acoustique d'un matériau poreux en basses fréquences ; (P2) Comment concevoir des matériaux poreux renouvelables éco-efficients ayant des propriétés acoustiques comparables, voire supérieures, aux matériaux conventionnels. Pour répondre à ces questions, de nouveaux modèles acoustiques de prédiction et de nouvelles méthodes de caractérisation seront développés pour s'adapter à ces matériaux non-conventionnels. Notamment, une généralisation inédite de la puissante méthode des matrices de transfert (TMM) sera développée pour simuler des pavages tridimensionnels hétérogènes ne pouvant être modélisés par la TMM classique. Cette généralisation permettra de simuler des matériaux poreux non-conventionnels comme des métamatériaux poreux (éléments résonants et cristaux phoniques intégrés dans un matériau poreux) et des matériaux poreux renouvelables montrant une géométrie locale complexe à plusieurs réseaux de pores en parallèle. L'approche ascendante (bottom-up) permettra une modélisation de ces matériaux à l'échelle locale, pour bien comprendre les phénomènes en jeu, et optimiser la structure locale afin de concevoir des matériaux non-conventionnels aux propriétés acoustiques hors du commun.