FR2581106A1 - Insulating self-supporting structure, particularly for acoustic insulation and method for its manufacture - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne d'une manière générale l'isolation, et, notamment, l'isolation phonique, d'un quelconque local, qu'il s'agisse d'un local à usage d'habitation ou d'un local à usage industriel, et elle vise plus particulièrement ce qu'il est usuellement convenu d'appeler une cloison isolante, que celle-ci soit utilisée isolément pour la délimitation d'un volume particulier ou qu'elle soit utilisée au doublage de murs, planchers, plafonds ou autres parois déjà préexistantes. The present invention relates generally to the insulation, and in particular the sound insulation, of any room, whether it is a room for residential use or a local for use industrial, and it relates more particularly to what is usually agreed to call an insulating partition, whether this is used in isolation for the delimitation of a particular volume or whether it is used for lining walls, floors, ceilings or other already preexisting walls.
Les cloisons isolantes les plus communément mises en oeuvre à ce jour comportant, d'une part, une ossature métallique, faite de potelets et de lisses hautes et basses, et, d'autre part, un parement de finition à rapporter sur une telle ossature, tel que par exemple des plaques de plâtre revêtues d'une feuille de carton sur chacune de leurs faces, ou des matériaux de structure composite, en sandwich, formés au moins en partie de telles plaques. The most commonly used insulating partitions to date comprising, on the one hand, a metal frame, made of posts and top and bottom rails, and, on the other hand, a finishing facing to be attached to such a frame , such as for example plasterboards coated with a sheet of cardboard on each of their faces, or composite structural materials, sandwiched, formed at least in part of such boards.
Ces cloisons isolantes ne sont pas sans présenter des qualités satisfaisantes. These insulating partitions are not without having satisfactory qualities.
Elles conduisent notamment à un confort acoustique appréciable. They lead in particular to appreciable acoustic comfort.
Mais elles présentent cependant des inconvénients, qui sont les suivants. However, they have drawbacks, which are as follows.
Tout d'abord, et surtout, leur valeur d'isolement, bien qu'intéressante, est en pratique limitée. First of all, and above all, their isolation value, although interesting, is in practice limited.
En outre1 leurs performances mécaniques sont elles-mêmes limitées, et notamment, elles présentent une certaine sensibilité au feu, et une certaine fragilité. In addition1 their mechanical performances are themselves limited, and in particular, they have a certain sensitivity to fire, and a certain brittleness.
Enfin, devant en pratique être réalisées in situ leur mise en oeuvre est relativement complexe, puisqu'elle exige la manipulation d'éléments d'ossature très divers et nombreux, auxquels doivent de surcroit s'ajouter plusieurs types d'accessoires différents. Finally, having to be carried out in situ in practice, their implementation is relatively complex, since it requires the manipulation of very diverse and numerous framework elements, to which must moreover be added several different types of accessories.
La présente invention a d'une manière générale pour objet une structure isolante, qui, propre à la constitution de cloisons isolantes, permet avantageusement de minimiser, voire annuler , les inconvénients succinctement exposés ci-dessus, tout en conduisant à d'autres avantages
Cette structure isolante est du genre comportant au moins une plaque nervurée, dont les nervures ne font saillie que sur l'une de ses faces, ou face arrière, tandis que l'autre, ou face avant, globalement plane, est propre à recevoir un quelconque parement de finition, et elle est d'une manière générale caractérisée en ce que, sur la face arrière de sa plaque nervurée, entre les nervures de celle-ci, elle présente au moins une cavité, qui, à l'avant, est fermée par ladite plaque nervurée, en sorte que la portion au moins de celle-ci concernée par ladite cavité est apte à constituer une plaque vibrante.The present invention generally relates to an insulating structure, which, specific to the constitution of insulating partitions, advantageously makes it possible to minimize, even cancel, the drawbacks succinctly set out above, while leading to other advantages.
This insulating structure is of the type comprising at least one ribbed plate, the ribs of which only protrude on one of its faces, or rear face, while the other, or front face, generally planar, is suitable for receiving a any finishing facing, and it is generally characterized in that, on the rear face of its ribbed plate, between the ribs thereof, it has at least one cavity, which, at the front, is closed by said ribbed plate, so that at least the portion thereof concerned by said cavity is capable of constituting a vibrating plate.
A l'état brut, la structure isolante suivant l'invention se réduit à cette plaque nervurée et à sa ou ses cavités, à charge pour l'utilisateur d'y rapporter ensuite, lors de sa mise en oeuvre, un parement de finition. In the raw state, the insulating structure according to the invention is reduced to this ribbed plate and to its cavity or cavities, it is up to the user to add thereto, during its implementation, a finishing facing.
Elle constitue alors un produit semi-fini. It then constitutes a semi-finished product.
Mais, il va de soi qu'elle s'étend aussi bien au cas ou, pour la constitution d'un produit fini, un parement de finition est rapporté par avance sur sa plaque nervurée. However, it goes without saying that it extends as well in the case where, for the constitution of a finished product, a finishing facing is added in advance on its ribbed plate.
Quoi qu'il en soit dans l'un et l'autre cas, et il s'agit la de sa première caractéristique, la structure isolante suivant l'invention est avantageusement autoporteuse, du fait même de la plaque nervurée qu'elle comporte, qui est continue, et qui en forme l'âme. In either case, and this is its first characteristic, the insulating structure according to the invention is advantageously self-supporting, by the very fact of the ribbed plate which it comprises, which is continuous, and which forms its soul.
Certes, il a déjà été proposé, ponctuellement, dans certaines réalisations, et plus particulièrement dans le domaine des locaux à usage industriel, la mise en oeuvre, pour cloison isolante, d'une plaque nervurée à nervures en saillie sur l'une de ses faces et parement de finition rapporté sur l'autre de celles-ci. Admittedly, it has already been proposed, punctually, in certain embodiments, and more particularly in the field of premises for industrial use, the use, for insulating partition, of a ribbed plate with ribs projecting from one of its faces and finish facing reported on the other of these.
Mais, dans les réalisations en cause, la mise en place de l'ensemble s'est faite in situ, sans individualisation d'une quelconque structure autoporteuse. However, in the embodiments in question, the assembly of the assembly was done in situ, without individualization of any self-supporting structure.
En outre, dans ces réalisations , aucune cavité n'a été prévue à l'arrière de la plaque nervurée. Furthermore, in these embodiments, no cavity has been provided at the rear of the ribbed plate.
Or, et il s'agit la de la deuxième caractéristique de la structure autoporteuse isolante suivant l'invention, la présence d'une telle cavité est de nature à conduire non seulement à une amélioration notable de la valeur d'isolement acoustique, mais aussi à une absorption de l'énergie acoustique. However, and this is the second characteristic of the self-supporting insulating structure according to the invention, the presence of such a cavity is likely to lead not only to a significant improvement in the value of acoustic insulation, but also absorption of acoustic energy.
En effet, et comme déjà succinctement indiqué ci-dessus, la portion de la plaque nervurée intéressée par la cavité sous-jacente, constitue par elle-même une plaque vibrante1 qui, par sa masse, à laquelle s'ajoute celle du parement de finition qui lui est assujetti, est propre à assurer une absorption notable de l'énergie des ondes acoustiques qui, venant la frapper, la sollicitent en vibrations. Indeed, and as already succinctly indicated above, the portion of the ribbed plate interested in the underlying cavity, constitutes by itself a vibrating plate1 which, by its mass, to which is added that of the finishing facing which is subject to it, is capable of ensuring a notable absorption of the energy of the acoustic waves which, coming to strike it, solicit it in vibrations.
Une telle absorption est d'autant plus avantageuse que, ainsi que le montre le calcul, la fréquence propre de résonance d'une telle plaque vibrante peut aisément être faite relativement basse, largement inférieure par exemple à 100 Hertz, ce qui la rend apte à des valeurs d'isolement et d'absorption intéressantes dans un domaine où il n'est usuellement pas aisé d'intervenir de manière efficace. Such an absorption is all the more advantageous since, as the calculation shows, the natural resonance frequency of such a vibrating plate can easily be made relatively low, much lower for example at 100 Hertz, which makes it suitable for interesting isolation and absorption values in a field where it is usually not easy to intervene effectively.
Pour parfaire encore les qualités d'isolation et d'absorption de la sutructure autoporteuse isolante suivant l'invention, il est proposé, suivant un développement de l'invention, pour les applications, telles celles notamment de certains au moins des locaux à usage industriel, pouvant se satisfaire de lacunes de continuité dans le parement de finition, d'incorporer, à une telle structure autoporteuse isolante, des résonateurs, du type résonateur de HELMHOLTZ, qui, accordés sur une fréquence déterminée, sont propres au piégeage des sons et bruits correspondant à celle-ci. To further improve the insulation and absorption qualities of the insulating self-supporting structure according to the invention, it is proposed, according to a development of the invention, for applications, such as those in particular of at least some premises for industrial use , being able to be satisfied with gaps in continuity in the finishing facing, to incorporate, into such a self-supporting insulating structure, resonators, of the HELMHOLTZ resonator type, which, tuned to a determined frequency, are suitable for trapping sounds and noises corresponding to it.
I1 est mis, à profit, pour ce faire, les nervures de la plaque nervurée. I1 is used, to do this, the ribs of the ribbed plate.
-Suivant, donc, ce développement, qui, lorsqu'il est mis en oeuvre, constitue une troisième caractéristique de la structure autoporteuse isolante suivant l'invention, au droit de l'une au moins des nervures de la plaque nervurée, le parement de finition comporte, localement, une lacune de continuité, telle que fente ou ajour allongé ou non, en sorte que ladite nervure constitue ainsi un résonateur. -Next, therefore, this development, which, when implemented, constitutes a third characteristic of the self-supporting insulating structure according to the invention, in line with at least one of the ribs of the ribbed plate, the facing of finish includes, locally, a gap in continuity, such as slot or openwork elongated or not, so that said rib thus constitutes a resonator.
Pour la réalisation d'une structure autoporteuse isolante à résonateur incorporé ainsi constituée, il est possible, soit de rapporter le parement de finition sur la plaque nervurée, et de façonner ensuite au moins un ajour dans ledit parement de finition au droit d'une nervure de ladite plaque nervurée, soit de ménager un espace libre entre deux éléments constitutifs d'un tel parement de finition au droit d'une telle nervure. For the production of a self-supporting insulating structure with incorporated resonator thus constituted, it is possible either to attach the finishing facing to the ribbed plate, and then to shape at least one perforation in said finishing facing in line with a rib. of said ribbed plate, or to provide a free space between two constituent elements of such a finishing facing to the right of such a rib.
La présente invention a encore pour objet de tels procédés de réalisation. The present invention also relates to such production methods.
Dans tous les cas, plaque vibrante ou- résonateur, il est possible de prévoir, dans la structure autoporteuse isolante suivant l'invention, une masse en matériau absorbant, pour l'amortissement des ondes acoustiques qui y parviennent. In all cases, vibrating or resonator plate, it is possible to provide, in the self-supporting insulating structure according to the invention, a mass of absorbent material, for the damping of the acoustic waves which reach it.
Dans tous les cas, également, et il s'agit la d'une quatrième caractéristique de la structure autoporteuse isolante suivant l'invention, la plaque nervurée est de préférence métallique. In all cases, too, and this is a fourth characteristic of the self-supporting insulating structure according to the invention, the ribbed plate is preferably metallic.
Par exemple, cette plaque nervurée est simplement constituée d'une tôle convenablement pliée. For example, this ribbed plate simply consists of a suitably folded sheet.
I1 en résulte de nombreux avantages. I1 has many advantages.
Tout d'abord, la résistance au feu de l'ensemble se trouve considérablement renforcée ; il en est de même de sa résistance mécanique, ce qui en rend moins délicats la manutention, le montage et, éventuellement, le découpage, et ce qui, une fois en place, permet si désiré d'y accrocher sans risque et en n'importe quel point, des objets plus ou moins lourds. First of all, the fire resistance of the assembly is considerably enhanced; the same is true of its mechanical strength, which makes handling, mounting and possibly cutting it less delicate, and which, once in place, allows it to be hung if desired without risk no matter what, more or less heavy objects.
De plus, le cloisonnement d'un local mettant en oeuvre des structures métalliques revient, du point de vue électro-physique, à constituer une cage de Faraday, avec les propriétés d'isolation des ondes à hautes fréquences bien connues qui y sont associées. Ce genre d'isolation peut être particulièrement souhaitée dans certaines applications, à la sécurité des ordinateurs, par exemple, ou lorsqu'on cherche à éviter des interférences d'ondes radio, selon un autre exemple. In addition, the partitioning of a room using metal structures amounts, from an electro-physical point of view, to constitute a Faraday cage, with the well-known high-frequency wave insulation properties associated with it. This kind of insulation may be particularly desired in certain applications, in the security of computers, for example, or when seeking to avoid interference of radio waves, according to another example.
En outre, la mise en oeuvre de l'ensemble, sur ses lieux d'utilisation, se trouve facilitée. In addition, the implementation of the assembly, on its places of use, is facilitated.
En effet, il est alors pour l'essentiel possible de s'affranchir de la mise en oeuvre d'éléments d'ossature distincts, et, au contraire, de se satisfaire d'un nombre d'accessoires de fixation en nombre réduit, en tirant profit des nervures de la plaque nervurée. Indeed, it is then essentially possible to dispense with the use of separate framework elements, and, on the contrary, to be satisfied with a number of fixing accessories in reduced number, by taking advantage of the ribs on the ribbed plate.
Courant sur toute la hauteur de la plaque nervurée, et donc de la structure autoporteuse isolante suivant l'invention, ces nervures peuvent en effet permettre très simplement, en substitution aux potelets usuels, le maintien et la fixation de l'ensemble. Running over the entire height of the ribbed plate, and therefore of the insulating self-supporting structure according to the invention, these ribs can in fact very simply make it possible, by replacing the usual posts, to maintain and fix the assembly.
I1 suffit de leur adjoindre quelques accessoires de fixation/ du type cavalier ou autre, pour leur jonction aux parois entre lesquelles elles s'étendent, et de leur associer, également, des membrures, pour les recouvrements de joint à assurer entre structures autoporteuses isolantes successives, lesdites membrures pouvant en outre également participer, comme lesdites nervures, à la fixation et au maintien de l'ensemble. It suffices to add to them a few fixing accessories / of the rider or other type, for their junction with the walls between which they extend, and to associate them, also, members, for the covering of joints to be ensured between successive insulating self-supporting structures. , said members can also also participate, like said ribs, in fixing and maintaining the assembly.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels
la figure 1 est une vue partielle en coupe transversale d'une structure autoporteuse isolante suivant l'invention, suivant la ligne I-I de la figure 2
la figure 2 en est une vue en coupe longitudinale, suivant la ligne II-II de la figure 1
la figure 3 est une vue en coupe transversale analogue à celle de la figure 1, pour une structure autoporteuse isolante comportant un parement de finition
la figure 4 est une vue partielle en perspective illustrant la mise en oeuvre d'une structure isolante suivant l'invention
les figures 5, 6, 7, 8, 9, 10, Il et 12 sont des vues en coupe transversale qui, toutes analogues à celle de la figure 1, se rapportent chacune respectivement à une variante de réalisation ou de mise en oeuvre de l'invention;
la figure 13 est une vue en perspective schématique de celle de ces variantes de réalisation qui est représentée en coupe transversale à la figure 11.The characteristics and advantages of the invention will become apparent from the description which follows, by way of example, with reference to the appended schematic drawings in which
Figure 1 is a partial cross-sectional view of a self-supporting insulating structure according to the invention, taken along line II of Figure 2
Figure 2 is a longitudinal sectional view along the line II-II of Figure 1
Figure 3 is a cross-sectional view similar to that of Figure 1, for a self-supporting insulating structure comprising a finishing facing
Figure 4 is a partial perspective view illustrating the implementation of an insulating structure according to the invention
Figures 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 and 12 are cross-sectional views which, all similar to that of Figure 1, each relate respectively to an alternative embodiment or implementation of the 'invention;
FIG. 13 is a schematic perspective view of that of these variant embodiments which is shown in cross section in FIG. 11.
Ces figures illustrent, à titre d'exemple, 1 tapplication de l'invention. à la constitution d'une cloison isolante. These figures illustrate, by way of example, 1 application of the invention. the creation of an insulating partition.
La figure 1 représente un élément ou panneau de structure autoporteuse 10 selon l'invention réalisé principalement à partir d'une plaque nervurée 11, dont les nervures 15 font saillie sur l'une des faces, dite face arrière 12. Sur la face arrière 12 est rapportée une cuvette 16, dont la face avant est obturée par la face arrière 12 de la plaque nervurée 11. FIG. 1 represents an element or panel of self-supporting structure 10 according to the invention produced mainly from a ribbed plate 11, the ribs 15 of which protrude on one of the faces, called the rear face 12. On the rear face 12 a bowl 16 is added, the front face of which is closed off by the rear face 12 of the ribbed plate 11.
La cuvette 16 est jointive avec la face arrière 12 de la plaque nervurée 11 par ses bords 14 qui l'entourent totalement et définissent un plan pouvant se rapporter sur le plan de la plaque nervurée. The bowl 16 is contiguous with the rear face 12 of the ribbed plate 11 by its edges 14 which completely surround it and define a plane which can relate to the plane of the ribbed plate.
La cuvette 16, dans ce mode de réalisation de l'invention, présente une dimension dans le plan de la plaque inférieure à la distance comprise entre deux nervures 15 successives, afin de pouvoir être disposée entre deux telles nervures. The bowl 16, in this embodiment of the invention, has a dimension in the plane of the plate less than the distance between two successive ribs 15, so that it can be disposed between two such ribs.
Plus précisément, selon ce mode de réalisation de l'invention, la largeur totale de la cuvette 16, y compris celle de ses bords 14, est telle qu'elle se loge exactement entre deux nervures 15 de la plaque nervurée 11. More precisely, according to this embodiment of the invention, the total width of the bowl 16, including that of its edges 14, is such that it fits exactly between two ribs 15 of the ribbed plate 11.
Comme le montre la figure 2, qui est une vue en coupe selon le plan II-II de la figure 1, la cuvette 16 comporte également des bords 14 selon son autre direction dans le plan de la plaque. As shown in Figure 2, which is a sectional view along the plane II-II of Figure 1, the bowl 16 also has edges 14 in its other direction in the plane of the plate.
Ainsi, les bords 14 jointifs avec la plaque isolent l'intérieur de la cuvette 16, créant une cavité 18 close d'un côté par le fond de la cuvette 16, et de l'autre côté par la face arrière 12 de la plaque nervurée 11. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté par les figures 1 à 4, la hauteur de la cuvette 16 définissant la profondeur de la cavité 18 est inférieure à celle des nervures 15. Il peut néanmoins en être différemment dans d'autres variantes d'exécution de l'invention. Thus, the edges 14 joined with the plate isolate the interior of the bowl 16, creating a cavity 18 closed on one side by the bottom of the bowl 16, and on the other side by the rear face 12 of the ribbed plate 11. In the embodiment of the invention represented by FIGS. 1 to 4, the height of the bowl 16 defining the depth of the cavity 18 is less than that of the ribs 15. It may nevertheless be different in other variant embodiments of the invention.
Avantageusement, dans les modes de réalisation représentés, la plaque nervurée 11 est réalisée en une feuille de métal pliée, de la tôle par exemple. Dans le mode de réalisation de l'invention décrit, les nervures 15 présentent un fond plat 15'. Plus précisément, ces nervures ont une section transversale rectangulaire. Advantageously, in the embodiments shown, the ribbed plate 11 is made of a folded metal sheet, of sheet metal for example. In the embodiment of the invention described, the ribs 15 have a flat bottom 15 '. More specifically, these ribs have a rectangular cross section.
Avantageusement, la cuvette 16 est réalisée en métal. Il est possible de rapporter jointivement sur la face avant 13 de la plaque nervurée Il un parement de finition 17 qui recouvre les nervures 15 de celle-ci, comme représenté à la figure 3. Advantageously, the bowl 16 is made of metal. It is possible to attach jointly to the front face 13 of the ribbed plate II a finishing facing 17 which covers the ribs 15 thereof, as shown in FIG. 3.
Un tel parement de finition peut être constitué de contreplaqué, de plâtre, de tissu, ou tout autre matériau qu'il conviendra de choisir selon des critères mécaniques, esthétiques, de sécurité ou autres. Il appartient à l'homme de l'art de porter un choix sur ce parement de finition. Such a finish can be made of plywood, plaster, fabric, or any other material that should be chosen according to mechanical, aesthetic, safety or other criteria. It is up to the person skilled in the art to choose this finish siding.
La figure 4, qui représente en perspective une vue partielle d'une cloison isolante réalisée a l'aide d'une structure autoporteuse 10 selon l'invention, montre tout particulièrement des exemples de modes de fixation et d'installation de ladite structure 10. FIG. 4, which shows in perspective a partial view of an insulating partition produced using a self-supporting structure 10 according to the invention, very particularly shows examples of methods of fixing and installing said structure 10.
Selon le mode -de réalisation représenté, les nervures 15 s'étendent sur toute la hauteur de la plaque nervurée 11, et par là-même sur toute la hauteur de la structure 10. According to the embodiment shown, the ribs 15 extend over the entire height of the ribbed plate 11, and therefore over the entire height of the structure 10.
Ainsi, il est possible au sommet d'une nervure 15 d'insérer un cavalier 19 présentant une partie à sections en U, apte à épouser la forme interne de la nervure 15, du fait que ledit cavalier est d'une profondeur et d'une largeur sensiblement identiques à celles de la nervure, et deux pattes prolongeant la section en U selon une direction normale à celle générale de la nervure, lesdites pattes étant percées de trous afin de permettre leur fixation à un quelconque support, sol ou plafond, par exemple, au moyen de vis (non représentées). Thus, it is possible at the top of a rib 15 to insert a jumper 19 having a part with U-shaped sections, able to match the internal shape of the rib 15, because said jumper is of a depth and a width substantially identical to that of the rib, and two legs extending the U-section in a direction normal to that of the general of the rib, said legs being pierced with holes to allow their attachment to any support, floor or ceiling, by example, using screws (not shown).
Avantageusement, les cavaliers 19 sont réalisés en métal, par exemple en tôle pliée d'un seul tenant. Deux éléments de structure 10,10' adjacents peuvent être reliés entre eux par leurs bords 20 qui sont placés jointivement. Advantageously, the jumpers 19 are made of metal, for example sheet metal folded in one piece. Two adjacent structural elements 10, 10 ′ can be connected to each other by their edges 20 which are placed contiguously.
La liaison entre ces deux éléments est réalisée par un profilé 21, par exemple à section en T, comportant des trous 22 répartis le long des deux parties dudit profilé en contact avec lesdits éléments.The connection between these two elements is produced by a profile 21, for example with a T-section, comprising holes 22 distributed along the two parts of said profile in contact with said elements.
Avantageusement, ce contact est réalisé sur la face arrière 12, 12' des éléments. Ceci permet de fixer les éléments au profilé 21 par vissage à travers les trous 22. Advantageously, this contact is made on the rear face 12, 12 ′ of the elements. This allows the elements to be fixed to the profile 21 by screwing through the holes 22.
Il est ainsi possible de solidariser les éléments jointifs adjacents 10, 10' par l'intermédiaire du profilé 21 sans laisser apparent sur la face avant 13 ou sur le parement de finition 17 un quelconque moyen de fixation.It is thus possible to secure the adjacent contiguous elements 10, 10 ′ by means of the profile 21 without leaving apparent on the front face 13 or on the finishing facing 17 any fixing means.
Avantageusement, l'extrémité du profilé 21 est munie d'une patte de fixation 23 s'étendant normalement aux plans définis par les deux surfaces du profilé en T. Ainsi, cette patte 23 est également normale au plan des cloisons 10, 10' et permet de les fixer à un support tel que plafond, sol, etc... Advantageously, the end of the profile 21 is provided with a fixing lug 23 extending normally to the planes defined by the two surfaces of the T-profile. Thus, this lug 23 is also normal to the plane of the partitions 10, 10 'and allows to fix them to a support such as ceiling, floor, etc ...
Avantageusement, le profilé 21 est métallique. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, une pluralité d'éléments 10 tels que décrits permet de réaliser une structure autoporteuse, chaque élément 10, pouvant se fixer à des supports et/ou à des éléments adjacents identiques par des moyens simples à mettre en oeuvre, supprimant la nécessité d'utiliser les potelets habituellement nécessaires dans l'art antérieur pour soutenir les structures. Advantageously, the profile 21 is metallic. According to a first embodiment of the invention, a plurality of elements 10 as described makes it possible to produce a self-supporting structure, each element 10 being able to be fixed to identical supports and / or adjacent elements by means simple to to implement, eliminating the need to use the posts usually necessary in the prior art to support the structures.
Une telle structure comporte de plus, au moins une cavité close 18, cavité qui présente une fréquence de résonance. A la fréquence de résonance, cette cavité, couplée avec la masse, se comporte comme un absorbant acoustique, présentant une caractéristique d'absorption se situant dans une bande de fréquences plus ou moins large. Such a structure further comprises at least one closed cavity 18, a cavity which has a resonant frequency. At the resonant frequency, this cavity, coupled with the mass, behaves like an acoustic absorbent, having an absorption characteristic located in a more or less wide frequency band.
En fait, la partie de la plaque nervurée 11 obturant la cavité se comporte comme une masse vibrante. Par des relations connues de l'homme de l'art, il est possible d'ajuster la fréquence de résonance de l'ensemble comme désiré. On sait, de plus, que l'absorption des ondes sonores est maximum à ladite fréquence de résonance.In fact, the part of the ribbed plate 11 closing the cavity behaves like a vibrating mass. Through relationships known to those skilled in the art, it is possible to adjust the resonant frequency of the assembly as desired. We also know that the absorption of sound waves is maximum at said resonant frequency.
Avantageusement, on dispose un matériau absorbant dans la cavité close 18. Un tel matériau isolant a pour effet général d'accroitre l'absorption acoustique et d'améliorer l'effet d'isolation thermique. Le matériau, léger de préférence, peut par exemple être de la laine de verre. Advantageously, an absorbent material is placed in the closed cavity 18. The general effect of such an insulating material is to increase the sound absorption and to improve the thermal insulation effect. The material, preferably light, can for example be glass wool.
La structure isolante selon l'invention présente donc, outre ses- qualités de commodité d'installation, de solidité et de résistance au feu, des propriétés particulièrement avantageuses d'isolation acoustiques qui peuvent être déterminées selon une ou plusieurs fréquences désirées, chaque cavité 18 permettant de constituer un résonateur individuel présentant une fréquence de résonance propre. The insulating structure according to the invention therefore has, in addition to its qualities of ease of installation, solidity and fire resistance, particularly advantageous acoustic insulation properties which can be determined according to one or more desired frequencies, each cavity 18 making it possible to constitute an individual resonator having an own resonant frequency.
Un mode de réalisation particulièrement économique de l'invention est représenté à la figure 5, selon lequel une feuille métallique plane 24 est simplement fixée sur le côté arrière du fond plat des nervures 15. La fixation peut se faire par soudure, collage, rivetage, ou tout autre moyen approprié. Ainsi, entre la face arrière 12 de la plaque nervurée 11 et la feuille métallique 24 se trouve emprisonné un volume d'air, fonction de la profondeur des nervures 15. Une cavité 18 est ainsi définie, qui, couplée à la masse de la plaque nervurée Il l'obturant par l'avant, éventuellement associée à la masse du parement couvrant la même surface, constitue un résonateur.Il est à noter que dans ce cas, la cavité présente une surface frontale identique à celle contenue entre deux nervures 15 de la plaque nervurée 11, ce qui implique qu'elle soit obturée par les supports (sol, plafond) auxquels est fixé ladite plaque. Un joint d'étanchéité peut avantageusement garantir cette étanchéité recherchée. A particularly economical embodiment of the invention is shown in FIG. 5, according to which a flat metal sheet 24 is simply fixed on the rear side of the flat bottom of the ribs 15. The fixing can be done by welding, gluing, riveting, or any other appropriate means. Thus, between the rear face 12 of the ribbed plate 11 and the metal sheet 24 is trapped a volume of air, depending on the depth of the ribs 15. A cavity 18 is thus defined, which, coupled to the mass of the plate ribbed Closing it from the front, possibly associated with the mass of the facing covering the same surface, constitutes a resonator. It should be noted that in this case, the cavity has a frontal surface identical to that contained between two ribs 15 of the ribbed plate 11, which implies that it is closed by the supports (floor, ceiling) to which said plate is fixed. A seal can advantageously guarantee this desired seal.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, illustré par la figure 6, on perfore d'une multiplicité de trous 25 la plaque dite arrière d'une cuvette 16 cependant de semblables perforations peuvent aussi être ménagées dans la feuille métallique rapportée 24, de la figure 5 pour définir la cavité 18. Ceci a pour effet de modifier les caractéristiques d'absorption de l'ensemble. According to another embodiment of the invention, illustrated by FIG. 6, the so-called rear plate of a bowl 16 is perforated with a multiplicity of holes 25, however similar perforations can also be made in the attached metal sheet 24, of Figure 5 to define the cavity 18. This has the effect of modifying the absorption characteristics of the assembly.
Plus précisément, dans ce cas, la résonance est plus amortie, ce qui revient en pratique à obtenir à la fréquence de résonance une absorption moins efficace que dans le cas où la cavité 18 est hermétiquement close, mais la plage de fréquences d'intervention est nettement élargie. Les caractéristiques de la résonance peuvent ainsi être ajustées par l'homme de l'art en fonction des besoins circonstanciels.More precisely, in this case, the resonance is more damped, which amounts in practice to obtaining a less efficient absorption at the resonance frequency than in the case where the cavity 18 is hermetically closed, but the range of intervention frequencies is significantly enlarged. The characteristics of the resonance can thus be adjusted by a person skilled in the art according to the circumstantial needs.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, ayant plus particulièrement pour but de rigidifier la plaque arrière 24 de la cuvette 16, celle-ci peut être nervurée, par simple pliage comme représenté sur la figure 7. Les nervures 26 limitent d'éventuelles flexions de cette plaque lorsqu'elle est soumise à des ondes acoustiques, ce qui permet plus aisément de contrôler le comportement en résonateur. According to another embodiment of the invention, more particularly intended to stiffen the rear plate 24 of the bowl 16, the latter can be ribbed, by simple folding as shown in Figure 7. The ribs 26 limit possible bending of this plate when it is subjected to acoustic waves, which makes it easier to control the behavior in resonator.
Par ailleurs, un tel mode de réalisation présente l'avantage supplémentaire de procurer une rigidité mécanique souhaitable à l'ensemble de la structure sans augmentation de son poids ni de son encombrement. Furthermore, such an embodiment has the additional advantage of providing a desirable mechanical rigidity to the entire structure without increasing its weight or its size.
Dans une autre variante d'exécution de ce mode de réalisation de l'invention représentée par la figure 8, les nervures 26 peuvent avoir une profondeur égale a celle de la cavité 18, la séparant ainsi en plusieurs cavités indépendantes 18' plus petites. In another alternative embodiment of this embodiment of the invention shown in Figure 8, the ribs 26 can have a depth equal to that of the cavity 18, thus separating it into several independent cavities 18 'smaller.
Ainsi, il est possible d'ajuster à la demande le volume des cavités par ce mode de cloisonnement interne, toujours dans le but de déterminer les fréquences de résonance des résonateurs ainsi constitués, le volume étant un paramètre déterminant de la fréquence propre d'un tel résonateur. Thus, it is possible to adjust on demand the volume of the cavities by this internal partitioning mode, always with the aim of determining the resonant frequencies of the resonators thus formed, the volume being a determining parameter of the natural frequency of a such a resonator.
On peut réaliser ces nervures 26 par simple pliage, comme il est également possible d'introduire dans la cavité un profilé de cloisonnement comme indiqué en 27. These ribs 26 can be produced by simple folding, as it is also possible to introduce into the cavity a partition profile as indicated at 27.
Dans le mode de réalisation de l'invention représenté aux figures 7 et 8, les nervures 26 et les profilés 27 sont parallèles aux nervures 15 de la plaque 11, c'est-à-dire, en pratique, sensiblement verticales quand l'élément est incorporé dans une cloison. In the embodiment of the invention shown in Figures 7 and 8, the ribs 26 and the profiles 27 are parallel to the ribs 15 of the plate 11, that is to say, in practice, substantially vertical when the element is incorporated in a partition.
On peut cependant concevoir une telle structure avec des nervures 26 ou profilés de cloisonnement 27 qui s'étendent perpendiculairement aux nervures 15, c'est-à-dire horizontalement. De même, on peut concevoir un croisillonnement par un réseau de nervures 26 et de profilés de cloisonnement 27 se croisant perpendiculairement, divisant ainsi la cavité 18 en une multiplicité de sous-cavités 18'. On aurait ainsi réalisé une multiplicité de résonateurs, d'une part, et conféré d'autre part, une excellente rigidité à la struture. However, such a structure can be designed with ribs 26 or partition profiles 27 which extend perpendicular to the ribs 15, that is to say horizontally. Likewise, it is possible to conceive of a crossing by a network of ribs 26 and of partitioning profiles 27 crossing each other perpendicularly, thus dividing the cavity 18 into a multiplicity of sub-cavities 18 '. This would have produced a multiplicity of resonators, on the one hand, and conferred on the other hand, excellent rigidity in the structure.
Avantageusement, il est possible de disposer à l'intérieur de la cavité 18 ou des sous-cavités 18', un matériau absorbant, de la laine de verre par exemple, afin de contrôler les caractéristiques d'amortissement acoustique des résonateurs. Un tel matériau agit sur l'amortissement des vibrations, et donc, d'une manière comparable à celle des perforations 25 dans le mode de réalisation illustré par la figure 6, sur la largeur de la bande de fréquence concernée. Advantageously, it is possible to have, inside the cavity 18 or the sub-cavities 18 ′, an absorbent material, glass wool for example, in order to control the acoustic damping characteristics of the resonators. Such a material acts on the damping of vibrations, and therefore, in a manner comparable to that of the perforations 25 in the embodiment illustrated in FIG. 6, over the width of the frequency band concerned.
Si l'on requiert une isolation supérieure à celle que procure une structure selon l'un des modes de réalisation précédemment décrit, il est possible d'envisager l'association de plusieurs structures semblables. If an insulation greater than that provided by a structure according to one of the embodiments described above is required, it is possible to envisage the association of several similar structures.
Plus précisément, et comme le montre la figure 9, deux structures 10, 10' peuvent être disposées dos-à-dos, les dos des nervures 15 étant accolés. More precisely, and as shown in FIG. 9, two structures 10, 10 ′ can be arranged back-to-back, the backs of the ribs 15 being joined.
Dans ce cas, lorsque les hauteurs des cuvettes 16, 16' sont inférieures à celles des nervures 15, 15', les dos des cuvettes enferment un espace 28 lequel peut de son côté former ainsi une cavité résonante. In this case, when the heights of the bowls 16, 16 'are less than those of the ribs 15, 15', the backs of the bowls enclose a space 28 which on its side can thus form a resonant cavity.
Il est à noter que la multiplication des cavités résonantes adjacentes, avec des fréquences fondamentales différentes, permet de constituer un système globalement multi-résonant présentant, outre les fréquences de résonance propres de chacun des résonateurs, des résonances supplémentaires résultant des diverses combinaisons de celles-ci. En amortissant suffisamment ces différents résonateurs, par exemple en perforant les parois des cuvettes d'une pluralité d'orifices 25, et/ou en disposant une couche de matériau absorbant 29 à l'intérieur de certaines des cavités il est possible d'élargir la plage de fréquence à laquelle chaque résonance intervient. Ces deux types d'amortissements étant mis en oeuvre dans l'exemple de réalisation représenté à la figure 9, il est possible, par élargissement de la plage des fréquences de résonance, d'accroitre la portée de l'effet absorbant à une zone de fréquences extrêmement large. Ceci est exactement le but recherché, notamment dans les fréquences basses où il est difficile d'obtenir une absorption efficace sur une plage de fréquences relativement large. It should be noted that the multiplication of adjacent resonant cavities, with different fundamental frequencies, makes it possible to constitute a globally multi-resonant system having, in addition to the natural resonant frequencies of each of the resonators, additional resonances resulting from the various combinations of these. this. By sufficiently damping these different resonators, for example by perforating the walls of the cuvettes with a plurality of orifices 25, and / or by placing a layer of absorbent material 29 inside some of the cavities, it is possible to widen the frequency range at which each resonance occurs. These two types of damping being implemented in the embodiment shown in FIG. 9, it is possible, by widening the range of resonant frequencies, to increase the range of the absorbing effect to an area of extremely wide frequencies. This is exactly the goal, especially in low frequencies where it is difficult to obtain effective absorption over a relatively wide frequency range.
Alternativement, comme en est ébauchée la représentantion figure 6, il est possible de disposer deux structures 10 et 10' face à face, légèrement espacées. Alternatively, as shown in the representation in FIG. 6, it is possible to have two structures 10 and 10 'facing each other, slightly spaced apart.
Des perforations ménagées dans les nervures 15, par exemple d'une seule des structures (10), permettent de constituer un résonateur du type "de HELMHOLTZ", dont les éléments seront décrits plus en détail ci-après, l'espace 28 séparant les parois en constituant le volume d'air. Perforations made in the ribs 15, for example of only one of the structures (10), make it possible to constitute a resonator of the "HELMHOLTZ" type, the elements of which will be described in more detail below, the space 28 separating the walls constituting the volume of air.
Un tel résonateur absorbe particulièrement les basses fréquences, tandis qu'une cuvette 16 dont le fond est perforé, tourné vers l'intérieur de la pièce délimité par la cloison réalisée à partir des structures 10, 10', délimite un volume 18 avantageusement rempli de laine de verre, absorbant les fréquences moyennes. Such a resonator particularly absorbs low frequencies, while a bowl 16, the bottom of which is perforated, turned towards the inside of the part delimited by the partition made from the structures 10, 10 ′, delimits a volume 18 advantageously filled with glass wool, absorbing medium frequencies.
Une cloison réalisée à partir d'une telle disposition des structures 10 et 10' offre des caractéristiques particulièrement avantageuses d'absorption acoustique, et d'isolation. A partition made from such an arrangement of the structures 10 and 10 ′ offers particularly advantageous characteristics of sound absorption and insulation.
De plus, dans ce mode de réalisation, les parements sont supprimés. Ceci réduit le coût de réalisation de la cloison de manière importante. In addition, in this embodiment, the facings are removed. This reduces the cost of producing the partition significantly.
Typiquement, ce mode de réalisation de cloison est avantageux pour les locaux industriels, commerciaux etc... Typically, this embodiment of partition is advantageous for industrial, commercial premises, etc.
De même, selon une variante d'exécution représentée par la figure 10, deux structures élémentaire 10, 10' peuvent être disposées de manière non jointive, ce qui a pour résultat de les désolidariser mécaniquement. Ceci a pour effet d'accroitre les propriétés isolantes de l'ensemble. Bien entendu, il est également possible dans ce cas de disposer dans l'espace 28, qui s'étend, dans cette variante d'exécution, sur la totalité de la surface des structures, une couche de matériau acoustiquement absorbant 29. Similarly, according to an alternative embodiment represented by FIG. 10, two elementary structures 10, 10 ′ can be arranged in a non-contiguous manner, which has the result of separating them mechanically. This has the effect of increasing the insulating properties of the assembly. Of course, it is also possible in this case to have in the space 28, which extends, in this alternative embodiment, over the entire surface of the structures, a layer of acoustically absorbent material 29.
Dans certains cas où l'on requiert une forte isolation à de très basse fréquences, il est possible, comme il est visible sur la figure 11, de doubler chaque structure 10, 10' par une plaque 30, 30', réalisée en matériau pondéreux, tel que de plâtre, du gypse, ou tout autre matériau approprié, cette plaque 30, 30' étant apposée sur le dos des nervures 15, 15'. Une cavité résonante 31 ou 31' peut se trouver réalisée par confinement d'un volume d'air dans chaque structure composante, respectivement, entre le dos d'une cuvette 16, 16', deux nervures 15, 15' et la plaque pondéreuse 30, 30' apposée. Un espace 32 séparant deux plaques affrontées 30, 30', avantageusement rempli de matériau acoustiquement absorbant, peut être aménagé selon l'épaisseur acceptable de l'ensemble ainsi réalisé.Dans ce mode de réalisation, on met en oeuvre une multiplicité de cavités résonantes 18, 18', 31, 31' et 32 dont les effets se combinent et s'ajoutent à un découplage mécanique avantageux entre les deux parties 10 et 10' de la cloison réalisée. On remarquera que dans les modes de réalisation illustrés par les figures 9 à 11, on met en oeuvre un découplage mécanique de deux cloisons 10 et 10'. Selon les modes de réalisation illustrés par les figures 10 et 11, on obtient de plus une excellente isolation thermique par confinement d'un volume d'air qui peut être avantageusement rempli d'un matériau thermiquement isolant: il est à noter à ce propos que les matériaux poreux, tels la laine de verre, par exemple, présentent à la fois les caractéristiques requises d'absorbants d'ondes sonores et d'isolants thermiques. In some cases where high insulation is required at very low frequencies, it is possible, as can be seen in FIG. 11, to double each structure 10, 10 'with a plate 30, 30', made of heavy material , such as plaster, gypsum, or any other suitable material, this plate 30, 30 'being affixed to the back of the ribs 15, 15'. A resonant cavity 31 or 31 ′ can be produced by confining a volume of air in each component structure, respectively, between the back of a bowl 16, 16 ′, two ribs 15, 15 ′ and the weighting plate 30 , 30 'affixed. A space 32 separating two facing plates 30, 30 ′, advantageously filled with acoustically absorbent material, can be arranged according to the acceptable thickness of the assembly thus produced. In this embodiment, a multiplicity of resonant cavities 18 is used , 18 ', 31, 31' and 32, the effects of which combine and add to an advantageous mechanical decoupling between the two parts 10 and 10 'of the partition produced. It will be noted that in the embodiments illustrated by FIGS. 9 to 11, a mechanical decoupling of two partitions 10 and 10 ′ is implemented. According to the embodiments illustrated in FIGS. 10 and 11, excellent thermal insulation is also obtained by confining a volume of air which can advantageously be filled with a thermally insulating material: it should be noted in this connection that porous materials, such as glass wool, for example, have both the required characteristics of sound wave absorbents and thermal insulators.
Les nervures 15 ménagées dans la plaque nervurée 11 délimitent, étant refermées sur leur face avant par un parement 17, un volume 33. The ribs 15 formed in the ribbed plate 11 delimit, being closed on their front face by a facing 17, a volume 33.
Il est possible, également, d'utiliser ce volume 33 pour constituer un résonateur dit de "HELMHOLTZ" mettant en oeuvre un volume d'air et une masse acoustique déterminée par un col, ce qui est d'ailleurs la configuration la plus courante du résonateur de HELMHOLTZ. It is also possible to use this volume 33 to constitute a so-called "HELMHOLTZ" resonator using an air volume and an acoustic mass determined by a neck, which is, moreover, the most common configuration of the HELMHOLTZ resonator.
La masse d'air contenue dans le col, excitée par des ondes sonores extérieures, se combine avec le volume d'air contenu dans une cavité pour former un système résonant. The mass of air contained in the cervix, excited by external sound waves, combines with the volume of air contained in a cavity to form a resonant system.
La masse acoustique (qui se déduit de manière connue de la masse mécanique et de la surface du col) est un paramètre déterminant la fréquence de résonance d'un résonateur de HELMHOLTZ, au même titre que le volume d'air contenu dans la cavité. The acoustic mass (which is deduced in a known manner from the mechanical mass and the surface of the neck) is a parameter determining the resonance frequency of a HELMHOLTZ resonator, in the same way as the volume of air contained in the cavity.
Les figures 12 et 13 montrent un exemple de réalisation de l'invention mettant en oeuvre des résonateurs de HELMHOLTZ. En effet, les nervures 15 confinent un volume d'air, qui constitue ainsi une cavité. Figures 12 and 13 show an exemplary embodiment of the invention using HELMHOLTZ resonators. Indeed, the ribs 15 confine a volume of air, which thus constitutes a cavity.
Cette cavité est obturée par le parement de finition rapporté 17. Il est possible, suivant le mode de réalisation choisi, soit de rapporter plusieurs parements non jointifs, leur raccordement, qui laisse un espace 37 entre leurs deux extrémités en regard, se faisant au-dessus des nervures. Une telle disposition laisse un col 33 dans lequel la masse d'air forme, en combinaison avec le volume de la cavité 34, un résonateur de HELMHOLTZ. Il est également possible, comme le met également en évidence la figure 13, de simplement percer d'ajours 36, ou de simples trous 35, le parement 17 au droit des nervures 15, et formant ainsi un ou plusieurs cols dont les dimensions sont déterminées afin de donner aux résonateurs ainsi constitués les fréquences de résonance appropriées.Que ce soit donc par la détermination de l'espacement 37 entre deux parements adjacents 17 ou par le perçage de trous 35 plus ou moins nombreux, de diamètres déterminés, ou encore par détermination de la longueur et de la hauteur d'ajours 36, il est loisible à l'homme de l'art de déterminer la fréquence de résonance des résonateurs de HELMIOLTZ ainsi constitués. De même que précédemment décrit, il est possible d'amortir plus ou moins la résonance de chaque résonateur en disposant dans les cavités 34 du matériau absorbant.This cavity is closed by the added finishing facing 17. It is possible, depending on the embodiment chosen, either to add several non-adjoining facing, their connection, which leaves a space 37 between their two opposite ends, making themselves above the ribs. Such an arrangement leaves a neck 33 in which the mass of air forms, in combination with the volume of the cavity 34, a HELMHOLTZ resonator. It is also possible, as also shown in FIG. 13, to simply pierce openings 36, or simple holes 35, the facing 17 in line with the ribs 15, and thus forming one or more necks whose dimensions are determined. in order to give the resonators thus formed the appropriate resonant frequencies. Whether by determining the spacing 37 between two adjacent facings 17 or by drilling more or less numerous holes 35, of determined diameters, or even by determining the length and height of openings 36, it is open to the skilled person to determine the resonance frequency of the HELMIOLTZ resonators thus formed. As previously described, it is possible to more or less damp the resonance of each resonator by placing in the cavities 34 of the absorbent material.
La présente invention ne se limite pas, bien entendu, aux exemples de réalisations décrits, mais englobe toutes les variantes d'exécution et perfectionnements pouvant lui être apportés. The present invention is not limited, of course, to the examples of embodiments described, but encompasses all the variant embodiments and improvements which may be made to it.
Il peut être envisagé, par exemple, de cintrer légèrement les structures lors de la pose, en utilisant le fait que les nervures procurent des zônes de pliures particulièrement commodes. It can be envisaged, for example, to slightly bend the structures during installation, using the fact that the ribs provide particularly convenient fold zones.
D'une manière générale, outre les variantes d'exécution, la mise en place des structures lors de la réalisation des cloisons offre de vastes possibilités qui sont dans l'esprit de l'invention. In general, in addition to the variant embodiments, the installation of the structures during the production of the partitions offers vast possibilities which are in the spirit of the invention.
Claims (18)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8506220A FR2581106B1 (en) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | INSULATING SELF-SUPPORTING STRUCTURE, IN PARTICULAR FOR SOUND INSULATION AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8506220A FR2581106B1 (en) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | INSULATING SELF-SUPPORTING STRUCTURE, IN PARTICULAR FOR SOUND INSULATION AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2581106A1 true FR2581106A1 (en) | 1986-10-31 |
| FR2581106B1 FR2581106B1 (en) | 1988-08-12 |
Family
ID=9318615
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR8506220A Expired FR2581106B1 (en) | 1985-04-24 | 1985-04-24 | INSULATING SELF-SUPPORTING STRUCTURE, IN PARTICULAR FOR SOUND INSULATION AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2581106B1 (en) |
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| GB2325259B (en) * | 1996-03-06 | 1999-02-03 | Edinburgh Acoustical Co Ltd | Sound deadening panels |
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| EP3985278A1 (en) * | 2019-04-25 | 2022-04-20 | Saint-Gobain Placo | Construction element with resonance absorbers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2581106B1 (en) | 1988-08-12 |
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