Contrôle passif des vibrations d'une poutre au moyen de filtres vibrations de Herschel-Quincke
Résumé
Ce travail concerne l’adaptation des filtres de Herschel-Quincke (HQ) connus dans le cas des tubes acoustiques au cas des ondes de flexion dans les poutres. L’objectif est de concevoir de nouvelles techniques de filtres vibratoires dans les structures minces. En acoustique, un filtre HQ consiste en l'insertion d'une bifurcation dans un tube primaire, de façon à créer deux tubes en parallèle et de longueur différente. La différence de marche crée à certaines fréquences une interférence destructive qui donne lieu à une transmission nulle. Dans le cas des ondes de flexion considérées ici, l’interférence HQ est obtenue en scindant localement une poutre mince en deux brins de même longueur mais d’épaisseur différente. La différence de marche est alors créée par la différence de rigidité entre les deux brins. Un modèle par décomposition en ondes utilisant la théorie de Timoshenko est développé pour étudier le coefficient de transmission d’un tel dispositif. Des simulations par éléments finis et démonstrations expérimentales confirment les prédictions d'un modèle semi-analytique. Les résultats mettent en évidence le lien entre les paramètres géométriques du dispositif et le gabarit du filtre. L’ensemble permet d'établir une stratégie de dimensionnement de filtres vibratoires de conceptions dérivées du cas élémentaire étudié dans ce travail.