Développement d'un matériau poroélastique à architecture graduée pour une protection auditive optimale

多孔材料开发和建筑毕业生保护听觉最佳化

• 批准号: RGPIN-2016-06795
• 负责人: Doutres, Olivier
• 金额: $ 2.26万
• 依托单位: École de technologie supérieure
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2020-01-01 至 2021-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=710394
• 关键词: veloppement; un; mat; riau; poro

La présente demande concerne le développement de matériaux poroélastiques à architecture graduée afin d'améliorer le comportement vibroacoustique des bouchons d'oreille. Les bouchons « standards » sont faits en mousse homogène à cellules fermées ou bien en matériau viscoélastique monophasique et leur principale mission est de fournir l'atténuation acoustique (AA) la plus adaptée. Cependant, ces bouchons sont connus pour créer un inconfort auditif, appelé effet d'occlusion (EO), qui se caractérise par une amplification des sons générés à l'intérieur du corps et rayonnés dans le conduit auditif. Dans ce programme de recherche, je propose de développer des matériaux poroélastiques à architecture graduée permettant de diminuer cette source d'inconfort tout en conservant leur performance en atténuation. Par exemple, les cellules du bouchon en contact avec le milieu extérieur sont totalement fermées afin d'assurer l'AA et celles à l'autre extrémité sont partiellement ouvertes afin d'absorber l'énergie acoustique dans le conduit auditif et ainsi diminuer l'EO. Cette gradation microstructurale sera étudiée pour deux catégories de bouchon : (1) les bouchons faiblement comprimés radialement dans le conduit pour lesquels une description fine de l'architecture peut être réalisée et (2) les bouchons fortement comprimés radialement modélisés comme des solides équivalents. L'optimisation de l'architecture du matériau composant le bouchon nécessite tout d'abord d'établir des liens entre les deux indicateurs du confort auditif (i.e., AA et EO) et les principales propriétés vibroacoustiques du matériau comprimé (i.e., absorption, perte par transmission). La modélisation de ces dernières propriétés est reliée à trois principaux défis qui seront étudiés: (1) la prise en compte des conditions de frontière bouchon/conduit en incluant les détails de la microstructure pour les bouchons faiblement comprimés, (2) le développement de nouvelles méthodes de caractérisation des propriétés physiques équivalentes pour les bouchons fortement comprimés et (3) la modélisation et l'optimisation de la gradation de l'architecture poreuse quel que soit le taux de compression. Les connaissances acquises lors de ce projet permettront alors d'aboutir à des matériaux innovants pour les bouchons d'oreille qui, par le contrôle de l'atténuation et la minimisation de l'effet d'occlusion, augmentent leur temps de port limitant ainsi la surdité professionnelle qui affecte encore des millions de travailleurs à travers le monde. Toutes ces avancées sur la modélisation et la caractérisation des matériaux poroélastiques gradués et contraints latéralement pourront aussi profiter aux secteurs industriels (i.e., aéronautique, automobile) pour lesquels le confort acoustique apporté par les matériaux est un atout et une source d'avantage compétitif.

La présente demande concerne le dépement de matériaux poroélastiques à architecture graduée afin d'améliéle comportement vibroacoustique des bouchons d'oreille.这些“标准品”是一种与细胞同质或良好的材料，其主要使命是提供更好的适应性的声衰减（AA）。此外，这些孔是为了产生一种不舒适的听觉而连接的，称为闭塞效应（EO），其特征是在听觉管道中放大了身体和听觉器官的一般儿童。在该研究计划中，我建议将多孔材料用于建筑，逐渐减少这种不舒适的来源，使其具有适当的性能。同样，与外界环境接触的孔腔完全可以保证AA，而其他孔腔部分可以吸收听觉管道中的能量，并减少EO。这一层次的微结构研究涉及两个分支类别：（1）分支在管道中的可弯曲辐射状，这是对建筑的一种精细描述;（2）分支的可弯曲辐射状，这是对等效固体的一种描述。材料结构的优化包括两个指示符之间的留置权的确定（即，AA et EO）和材料振动声学原理（即，吸收，perte par transmission）。La modélisation de ces dernières propriétés est reliée à trois principaux défis qui seront étudiés：（1）la prise en compte des conditions de frontière bouchon/conduit en incluant les details de la microstructure pour les bouchons faiblement momés，（2）开发新的方法，以实现对身体特征的同等保护，la modélisation et l'optimization de la gradation de l'architecture poureuse quel que soit le taux de compression.通过控制倾斜度和最大限度地减少堵塞的影响，该公司获得了该项目的技术支持，这些创新材料有助于提高港口限制的时间，因为这一限制影响了数百万工人的出行。Toutes ces avancées sur la modélisation et la caractérisation des matériaux poroélastiques gradués et constraints latéralement pourront aussi profiter aux secretariat industriels（即，航空、汽车），以实现材料的声学舒适性，这是一项重要的竞争优势。