Matériaux artificiellement conçus et écologiques pour le confort acoustique aux basses fréquences

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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 acoustiques non-conventionnels structurés et écologiques par une approche multi-échelle, c'est-à-dire de la microstructure optimisée au macro-comportement acoustique hors du commun. Cet objectif vise à répondre à deux problématiques des matériaux acoustiques: (P1) Comment s'affranchir de la passivité des mécanismes de dissipation locaux qui limite l'absorption acoustique d'un matériau en basses fréquences; (P2) Comment concevoir des matériaux poreux écoefficients 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 méthode des matrices de transfert en parallèle (PTMM) sera avancée pour simuler des pavages tridimensionnels hétérogènes complexes ne pouvant être modélisés par la PTMM actuelle. Cette généralisation permettra de simuler des matériaux poreux non-conventionnels comme des métamatériaux poreux (éléments résonants et cristaux phoniques intégrés dans un matériau poroélastique) et des matériaux acoustiques écologiques montrant une géométrie locale complexe à plusieurs réseaux de pores en parallèle. L'approche ascendante (bottom-up) permettra une modélisation et une optimisation de ces matériaux à l'échelle locale, puis l'approche PTTM généralisée en fera l'assemblage parallèle pour optimiser le comportement macroscopique acoustique. Ces outils ouvriront la voie à de nouvelles découvertes et à la conception de matériaux non-conventionnels aux propriétés acoustiques hors du commun.