Contrôle des vibrations de flexion des plaques minces au moyen de Trous Noirs Acoustiques augmentés

Le contrôle des vibrations des structures minces sous une contrainte d'allègement constitue un enjeu important en ingénierie mécanique, notamment aéronautique et spatiale. L’insertion de Trous Noirs Acoustiques (TNA), ou pièges à ondes de flexion, basés sur une hétérogénéité locale de la raideur et de l’amortissement constitue une technique innovante induisant une absorption passive des vibrations sans ajout de masse. L’objectif de cette thèse est de repousser les limites actuelles de cette stratégie en développant des absorbeurs de type « Trous Noirs Acoustiques Augmentés » (TNAA) basés sur l'insertion de systèmes passifs mécaniques et semi-actifs piézoélectriques et thermiques. La mise en œuvre usuelle de l'effet Trou Noir Acoustique (TNA) sur une poutre, siège de vibrations de flexion, consiste en une extrémité d'épaisseur décroissante, profilée selon une loi de puissance, recouverte d'un film absorbant visco-élastique. En l’absence de ce film absorbant, l'inhomogénéité de la structure conduit à une diminution de la célérité des ondes de flexion et à une augmentation de leur amplitude des ondes. En présence du film, le champ vibratoire dans la terminaison donne lieu à une dissipation d'énergie efficace. La terminaison anéchoïque ainsi réalisée est intrinsèquement caractérisée par son coefficient de réflexion. L’extension du concept à deux dimensions conche siste en une cuvette de révolution dont le profil radial est similaire à celui du milieu monodimensionnel. Ce TNA circulaire constitue un diffuseur pénétrable et absorbant, que l'on peut caractériser par sa matrice de diffusion, comprenant un coefficient de réflexion associé à chaque ordre circonférentiel. Ce type d'absorbeur vibratoire peut être considéré comme un continuum d'absorbeurs sub-longueur d'ondes, chacun étant associé à une collection de modes piégés. Chaque mode conduit à une chute locale du coefficient de réflexion qui peut atteindre strictement zéro (absorption parfaite) lorsque l'amortissement est parfaitement ajusté. La densité de modes et leur recouvrement tend à s'accroître à hautes fréquences, ce qui mène à un coefficient de réflexion faible. En basses fréquences, leur nombre réduit entraîne des chutes du coefficient de réflexion, localisées en fréquences, accordables sur des fréquences cibles, par ajustement de la rigidité.Les performances du TNA étant liées au contrôle de l’amortissement et de la raideur de la partie terminale, trois types de contrôle sont proposés : 1/ des varia