FR2685528A1 - Acoustic absorption device, especially for low frequency, capable of being submerged - Google Patents

Acoustic absorption device, especially for low frequency, capable of being submerged Download PDF

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FR2685528A1
FR2685528A1 FR9115895A FR9115895A FR2685528A1 FR 2685528 A1 FR2685528 A1 FR 2685528A1 FR 9115895 A FR9115895 A FR 9115895A FR 9115895 A FR9115895 A FR 9115895A FR 2685528 A1 FR2685528 A1 FR 2685528A1
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Lagier Michel
Thannberger Roger
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Thales SA
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    • G10MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10KSOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G10K11/00Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/16Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
    • G10K11/162Selection of materials
    • G10K11/168Plural layers of different materials, e.g. sandwiches

Abstract

The invention relates to devices enabling acoustic waves to be absorbed. It consists of a device comprising a viscoelastic layer (101) surmounted by a set of substantially adjoining punches (101). The acoustic waves are received on the plane surface of the punches and cause, via their projecting rounded surface, the excitation of the viscoelastic layer, where they are dissipated by reason of losses due to the glassy state/elastic state transition. Under the effect of the pressure due to the inversion the punches sink more and more deeply in and the area of contact with the layer increases, thus limiting the sinking-in of these punches and hence the risks of destruction of the device. It allows absorption of low frequencies to be obtained over a wide band at the cost of some sacrifice in the anechoism factor.

Description

DISPOSITIF D'ABSORPTION ACOUSTIQUE. ACOUSTIC ABSORPTION DEVICE.

NOTAMMENT POUR BASSE FRéQUENCE
POUVANT ETRE IMMERGE
La présente invention se rapporte aux dispositifs acoustiques qui permettent d'absorber les ondes acoustiques, plus particulièrement celles en basse fréquence, et qui peuvent être immergés, en particulier pour absorber les ondes sonores se propageant dans le milieu marin.
ESPECIALLY FOR LOW FREQUENCY
CAN BE UNDERWATER
The present invention relates to acoustic devices which make it possible to absorb acoustic waves, more particularly those at low frequency, and which can be immersed, in particular to absorb sound waves propagating in the marine environment.

En acoustique sous-marine, on utilise des sonars actifs qui permettent de détecter des objets immergés par réflexion d'une onde acoustique émise par le sonar et renvoyée par l'objet à détecter. A l'inverse on cherche souvent à empêcher une telle détection en absorbant l'onde acoustique pour qu'elle ne se réfléchisse pas vers le sonar. Pour cela on utilise des revêtements divers, dits anéchoïques. Cet anéchoisme n'est nécessaire bien entendu que pour les fréquences remises par les sonars. Or pour obtenir des portées de détection suffisamment grandes, on utilise dans les sonars des fréquences de l'ordre de quelques centaines de hertz à quelques Khz, dont l'absorption en fonction de la distance est suffisamment faible. In underwater acoustics, active sonars are used which make it possible to detect immersed objects by reflection of an acoustic wave emitted by the sonar and returned by the object to be detected. Conversely, it is often sought to prevent such detection by absorbing the acoustic wave so that it does not reflect towards the sonar. For this, various coatings, called anechoic coatings, are used. This anechoism is of course only necessary for the frequencies delivered by the sonars. However, in order to obtain sufficiently large detection ranges, frequencies in the order of a few hundred hertz to a few kHz are used in the sonars, the absorption of which as a function of the distance is sufficiently low.

Ces ondes acoustiques se situent donc dans le domaine des ondes sonores.These acoustic waves are therefore in the field of sound waves.

Un bon revêtement anécholque devrait donc pouvoir absorber les ondes acoustiques dans une bande de fréquence suffisamment large pour couvrir celle d'émission des sonars actifs, et il devrait aussi présenter une épaisseur suffisamment faible pour ne pas perturber les autres caractéristiques, par exemple hydrodynamiques, du dispositif, un véhicule sous-marin par exemple, qu'il recouvre. A titre d'exemple, un tel revêtement anéchoïque devrait pouvoir absorber de manière efficace les ondes acoustiques sur une bande de fréquence s'étendant sur au moins un octave et ne pas dépasser une épaisseur d'une dizaine de centimètres. A good anecholic coating should therefore be able to absorb the acoustic waves in a frequency band wide enough to cover that of emission of the active sonars, and it should also have a thickness sufficiently small not to disturb the other characteristics, for example hydrodynamic, of the device, an underwater vehicle for example, which it covers. By way of example, such an anechoic coating should be able to efficiently absorb acoustic waves over a frequency band extending over at least one octave and not exceed a thickness of ten centimeters.

En outre, comme l'objet recouvert peut atteindre des immersions importantes, il est nécessaire que le revêtement supporte les contraintes dues à cette immersion, c'est-à-dire, d une part ne pas être détruit ni présenter une variation de performance irréversible pour une pression dite d'épreuve, et d'autre part présenter une variation relativement faible en fonction de l'immersion à laquelle il est soumis, de ses caractéristiques d'absorption. In addition, as the covered object can reach significant immersions, it is necessary for the coating to withstand the stresses due to this immersion, that is to say on the one hand not to be destroyed nor to exhibit an irreversible variation in performance. for a so-called test pressure, and on the other hand to present a relatively small variation as a function of the immersion to which it is subjected, of its absorption characteristics.

I1 est connu d'obtenir un matériau anéchoïque en fabriquant celui-ci de telle manière que son impédance soit adaptée à celle du milieu de propagation, l'eau de mer en général. En effet, dans ce cas le coefficient de réflexion à l'interface milieu de propagation/revêtement est minimal. It is known to obtain an anechoic material by manufacturing it in such a way that its impedance is adapted to that of the propagation medium, sea water in general. Indeed, in this case the reflection coefficient at the propagation medium / coating interface is minimal.

Les matériaux anéchoïques classiques de ce type sont généralement constitués d'une matrice présentant de fortes pertes mécaniques, formée d'un polyuréthanne par exemple, dans laquelle sont dispersées des inclusions de différents types telles que des poudres de métaux lourds ou des billes de matière plastique creuses. Les matériaux composites de ce genre permettent, lorsqu'ils présentent une épaisseur de l'ordre de 50 mm, d'obtenir des réductions d'échos importantes, supérieures ou égales à - 20 dB, pour des fréquences supérieures à 50 kHz. Conventional anechoic materials of this type generally consist of a matrix having high mechanical losses, formed of a polyurethane for example, in which inclusions of different types such as heavy metal powders or plastic balls are dispersed hollow. Composite materials of this kind allow, when they have a thickness of the order of 50 mm, to obtain significant echo reductions, greater than or equal to - 20 dB, for frequencies greater than 50 kHz.

Ces caractéristiques intrinsèques d'absorption sont toutefois d'autant meilleures que la fréquence à absorber est plus élevée.These intrinsic absorption characteristics are however all the better the higher the frequency to be absorbed.

Pour les fréquences plus basses, par exemple comprises entre 20 et 50 kHz, il faut une épaisseur beaucoup plus importante et difficilement admissible pour obtenir avec de tels matériaux une absorption suffisante. Si on n 'augmente pas suffisamment l'épaisseur du matériau, les performances sont alors sérieusement dégradées. For the lower frequencies, for example between 20 and 50 kHz, a much greater thickness is required which is difficult to accept in order to obtain sufficient absorption with such materials. If the thickness of the material is not increased sufficiently, the performance is then seriously degraded.

Pour pouvoir alors absorber des fréquences encore plus basses, par exemple entre 5 et 20 kHz, on a imaginé des systèmes dits "à conversion de mode". Dans ces systèmes l'onde de compression correspondant à l'arrivée de l'onde acoustique est convertie en onde de cisaillement. Celle-ci est absorbée dans le matériau qui assure dans une bande de fréquences déterminée une absorption suffisante pour des épaisseurs raisonnables inférieures à 100 ml, donc tout à fait acceptables. In order to then be able to absorb even lower frequencies, for example between 5 and 20 kHz, so-called "mode conversion" systems have been devised. In these systems the compression wave corresponding to the arrival of the acoustic wave is converted into a shear wave. This is absorbed in the material which ensures sufficient absorption in a specific frequency band for reasonable thicknesses of less than 100 ml, therefore completely acceptable.

Un dispositif de ce type est décrit dans le brevet français 2 622 333 déposé par la demanderesse le 27 octobre lu87. Ce dispositif permet d'obtenir par exemple une atténuation de - 10 dB dans une bande de fréquences comprise entre 3 et 8 kHz. Toutefois ce système, comme tous les autres connus, est un système résonnant à structure périodique, qui doit être optimisé pour obtenir un compromis entre les performances recherchées telles que le niveau d'absorption, la gamme de fréquence efficace, et la tenue en pression... Dans ces conditions, et justement parce que ce système est par principe résonnant, l'atténuation obtenue n'est pas constante avec la fréquence. A device of this type is described in French patent 2,622,333 filed by the plaintiff on October 27, lu87. This device allows for example an attenuation of - 10 dB in a frequency band between 3 and 8 kHz. However, this system, like all the other known ones, is a resonant system with periodic structure, which must be optimized to obtain a compromise between the desired performances such as the level of absorption, the effective frequency range, and the pressure resistance. .. Under these conditions, and precisely because this system is in principle resonant, the attenuation obtained is not constant with frequency.

Il en est de même pour un autre dispositif, dit "en nids d'abeilles", décrit dans la demande de brevet français 2 656 718 déposé par la demanderesse le 28 décembre 1989 et où l'énergie est dissipée par frottement visqueux dans un matériau disposé dans des alvéoles. It is the same for another device, called "honeycomb", described in French patent application 2 656 718 filed by the applicant on December 28, 1989 and where the energy is dissipated by viscous friction in a material arranged in cells.

En outre dans ces systèmes résonnants la complexité des structures à obtenir conduit à des coûts de fabrication relativement importants, qui empêchent souvent de passer à un stade vraiment industriel. Furthermore, in these resonant systems, the complexity of the structures to be obtained leads to relatively high manufacturing costs, which often prevent passing to a truly industrial stage.

Pour pallier ces inconvénients l'invention propose de sacrifier une partie des caractéristiques d'atténuation, c'est-à-dire d'obtenir seulement un anéchoïsme partiel par exemple de l'ordre de - 6 dB, pour priviligier les caractéristiques permettant d'obtenir un dispositif tel que défini dans la revendication 1 et se comportant vraiment comme un revêtement, c'est-à-dire ayant une épaisseur faible, une simplicité de fabrication et de mise en place et donc un coût réduit.  To overcome these drawbacks, the invention proposes to sacrifice part of the attenuation characteristics, that is to say to obtain only a partial anechoism, for example of the order of - 6 dB, to favor the characteristics allowing obtain a device as defined in claim 1 and behaving really like a coating, that is to say having a small thickness, a simplicity of manufacture and installation and therefore a reduced cost.

D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront clairement dans la description suivante présentée à titre d'exemple non limitatif en regard des figures annexées qui représentent
- la figure 1, une vue en coupe d'un dispositif selon l'invention;
- la figure 2, une vue en coupe d'un détail de la figure 1
- les figures 3 à 5, des graphiques de caractéristiques de ce dispositif; et
- la figure 6, une vue en perspective du dispositif de la figure 1.
Other features and advantages of the invention will appear clearly in the following description presented by way of nonlimiting example with reference to the appended figures which represent
- Figure 1, a sectional view of a device according to the invention;
- Figure 2, a sectional view of a detail of Figure 1
- Figures 3 to 5, graphs of characteristics of this device; and
- Figure 6, a perspective view of the device of Figure 1.

La structure du dispositif selon l'invention, dont une coupe est représentée schématiquement sur la figure 1, est, sinon non résonnante, tout au moins peu résonnante. Ceci est obtenu en minimisant l'effet de masse et en assurant la conversion de mode grâce à un effet de poinçonnement exercé par des surfaces dures arrondies sur un matériau formant une matrice à fortes pertes, présentant donc une tg iS élevée et dont le module de Young est adapté à cet effet de poinçonnement. The structure of the device according to the invention, a section of which is shown diagrammatically in FIG. 1, is, if not non-resonant, at least not very resonant. This is obtained by minimizing the mass effect and by ensuring the mode conversion thanks to a punching effect exerted by hard rounded surfaces on a material forming a matrix with high losses, therefore having a high tg iS and whose modulus Young is suitable for this punching effect.

Ce dispositif comprend une couche 101 d'un matériau, ou matrice, viscoélastique, formé par exemple d'un polyuréthanne, et qui est destiné à recouvrir le corps à protéger contre la détection. This device comprises a layer 101 of a viscoelastic material, or matrix, formed for example of a polyurethane, and which is intended to cover the body to be protected against detection.

Un ensemble de poinçons 102 vient s'appuyer sur la couche 101, du côté où arrive tonde acoustique. Ces poinçons peuvent revêtir des formes relativement variées, étant entendu qu'ils présentent du côté de l'onde acoustique une surface sensiblement plane et de l'autre côté une section décroissant progressivement jusqu'à présenter une surface relativement arrondie de section faible qui repose sur la couche 101. A set of punches 102 comes to rest on the layer 101, on the side where the acoustic probe arrives. These punches can take relatively varied forms, it being understood that they present on the side of the acoustic wave a substantially planar surface and on the other side a section decreasing progressively until presenting a relatively rounded surface of small section which rests on layer 101.

La forme de ces poinçons pourrait donc être relativement quelconque, pourvu qu'elle obéisse aux règles ci-dessus. On pourrait avoir par exemple des formes ellipsoïdales, ou en forme de poire.  The shape of these punches could therefore be relatively arbitrary, provided that it obeys the above rules. One could have for example ellipsoidal shapes, or pear shaped.

Toutefois, pour faciliter la description, on se limitera dans la suite du texte à des poinçons de section ronde qui auront donc la forme soit de demi-sphères, soit de demi-cylindres. Le cas des demi-cylindres est préférable, puisqu'il permet d'avoir une surface continue pour recevoir les ondes acoustiques, les poinçons étant alors disposés côte à côte et jointifs du côté extérieur du dispositif. However, in order to facilitate the description, the rest of the text will be limited to punches of round section which will therefore have the form of either half-spheres or half-cylinders. The case of half-cylinders is preferable, since it makes it possible to have a continuous surface for receiving the acoustic waves, the punches then being placed side by side and joined on the outside of the device.

L'ensemble est entouré par une membrane formant une capote d'étanchéïté 103, qui permet notamment d'empêcher le liquide dans lequel est immergé le dispositif, l'eau de mer par exemple, de s'introduire entre les poinçons. De la sorte l'espace libre entre ceux-ci et la couche 101 est rempli d'un gaz, généralement de l'air si aucune précaution particulière n'a été prise au moment de la fabrication. Ce gaz forme un baffle 104. The assembly is surrounded by a membrane forming a sealing hood 103, which in particular makes it possible to prevent the liquid in which the device is immersed, sea water for example, from being introduced between the punches. In this way the free space between these and the layer 101 is filled with a gas, generally air if no particular precaution was taken at the time of manufacture. This gas forms a cabinet 104.

Ces poinçons sont réalisés en matériau rigide et indéformable, par exemple en acier. On peut avantageusement les rendre creux, afin de réduire leur masse, en gardant une épaisseur suffisante pour qu'ils n'implosent pas sous l'effet de la pression. These punches are made of rigid and non-deformable material, for example steel. They can advantageously be made hollow, in order to reduce their mass, while keeping a sufficient thickness so that they do not implode under the effect of the pressure.

En se référant à la figure 2 pour les notations, chaque poinçon 102 présente du côté de l'arrivée des ondes acoustiques une surface sensiblement plane S0. Il s'enfonce sur une distance h dans la matrice 101, qui présente elle-même une épaisseur x. Cet enfoncement sous l'effet de la pression extérieure détermine une surface de contact entre la matrice et le poinçon. Referring to FIG. 2 for the notations, each punch 102 has on the side of the arrival of the acoustic waves a substantially flat surface S0. It sinks over a distance h into the matrix 101, which itself has a thickness x. This depression under the effect of external pressure determines a contact surface between the die and the punch.

Le coefficient de réflexion R du dispositif est donné par la formule
(1) R a = 20 log

Figure img00050001

dans laquelle Rg est l'impédance (réelle) du milieu extérieur, et Z = R+ . jX l'impédance du dispositif.The reflection coefficient R of the device is given by the formula
(1) R a = 20 log
Figure img00050001

in which Rg is the (real) impedance of the external medium, and Z = R +. jX the impedance of the device.

Ro est donné par:
(2) Rg = P0 S, où R0 est la masse volumique du milieu considéré et c0 la vitesse acoustique dans le milieu où est plongé le dispositif.
Ro is given by:
(2) Rg = P0 S, where R0 is the density of the medium considered and c0 the acoustic speed in the medium where the device is immersed.

Pour l'absorbeur proposé, en négligeant la masse du poinçon, la partie imaginaire X est donnée par la formule (3) X = - K ( # )/# dans laquelle K est donnée par la formule :
(4) K ( to) = E ( 1ss) VW où est un coëfficient indépendant de la fréquence et de la pression et dépendant de la courbure du poinçon au niveau du contact avec la couche 101, et E ( ) est le module de Young du matériau 101.
For the proposed absorber, neglecting the mass of the punch, the imaginary part X is given by the formula (3) X = - K (#) / # in which K is given by the formula:
(4) K (to) = E (1ss) VW where is a coefficient independent of frequency and pressure and dependent on the curvature of the punch at the level of contact with layer 101, and E () is Young's modulus of material 101.

La partie réelle de Z est donnée par la formule
(5) R = tg # .X où, de manière connue, # est l'angle de perte, c'est-à-dire le déphasage entre la pression acoustique et la vitesse acoustique en un point du matériau.
The real part of Z is given by the formula
(5) R = tg # .X where, in a known manner, # is the angle of loss, that is to say the phase difference between the acoustic pressure and the acoustic speed at a point of the material.

Si #0 est la pulsation autour de laquelle on désire obtenir un anéchoïsme au moins partiel, il faut choisir un matériau qui présente une transition entre l'état vitreux et l'état plastique située à proximité de cette pulsation. Dans ce cas E( #) est sensiblement proportionnel à #, et tg # prend une valeur maximale. If # 0 is the pulsation around which one wishes to obtain an at least partial anechoism, it is necessary to choose a material which presents a transition between the vitreous state and the plastic state located near this pulsation. In this case E (#) is substantially proportional to #, and tg # takes a maximum value.

Pour obtenir alors une adaptation d'impédance à large bande, pour laquelle R = Rg, on choisit S et SO de manière à répondre à la formule:
(6) tg # .X = tg # . α . #S E0 # #0 c0 S0
#0
Dans ces conditions le coefficient de réflexion est donné par
2
(7) Ra = - 10 log ( 1 + 4 tg
A titre d'exemple, en utilisant pour le matériau de la couche 101 un matériau répondant à une formulation biphasée polyuréthanne/époxy à réseau interpénétré, on obtient aisément une valeur de tg 6 sensiblement égale à 1,5 soit un coefficient de réflexion Ra = - 10 dB.
To then obtain a broadband impedance matching, for which R = Rg, we choose S and SO so as to meet the formula:
(6) tg # .X = tg #. α . #S E0 # # 0 c0 S0
# 0
Under these conditions the reflection coefficient is given by
2
(7) Ra = - 10 log (1 + 4 tg
By way of example, using for the material of layer 101 a material corresponding to a two-phase polyurethane / epoxy formulation with interpenetrated network, one easily obtains a value of tg 6 substantially equal to 1.5, ie a reflection coefficient Ra = - 10 dB.

Bien entendu les poinçons pénètrent de plus en plus profondément dans la couche 101 au fur et à mesure que le dispositif est immergé, ce qui augmente la surface de contact avec cette couche, et donc la résistance à la pression. Of course the punches penetrate more and more deeply into the layer 101 as the device is immersed, which increases the contact surface with this layer, and therefore the resistance to pressure.

On a représenté sur la figure 3 l'enfoncement h du poinçon dans la couche en fonction de la force appliquée sur un poinçon hémisphérique de rayon 10 mm s'appuyant sur une matrice du type décrit plus haut. FIG. 3 depicts the depression h of the punch in the layer as a function of the force applied to a hemispherical punch with a radius of 10 mm resting on a matrix of the type described above.

On constate que cette courbe est fortement non linéaire et qu'elle est proche d'une parabole. En conséquence la raideur, qui correspond à la dérivée de la courbe, est sensiblement proportionnelle à l'enfoncement. Ce dispositif présente donc la particularité de se raidir lorsqu'il est soumis à uen pression croissante, les - contraintes étant réparties sur une surface qui augmente avec la pression. We note that this curve is strongly non-linear and that it is close to a parabola. Consequently, the stiffness, which corresponds to the derivative of the curve, is substantially proportional to the sinking. This device therefore has the particularity of stiffening when subjected to an increasing pressure, the stresses being distributed over a surface which increases with pressure.

En fait on obtient ainsi un dispositif en quelque sorte "autobloquant", ce qui garantit qu'en prenant des dimensions correctes sur le rayon de courbure initial du poinçon on empêche toute détérioration sous l'effet de la pression. In fact, a “self-locking” device is thus obtained, which guarantees that by taking the correct dimensions on the initial radius of curvature of the punch, it prevents any deterioration under the effect of the pressure.

Bien entendu la variation de la surface S avec la pression a pour effet de modifier l'adaptation d'impédance comme le montrent les formules vues plus haut. En choisissant alors pour S une valeur Sm pour une pression de fonctionnement moyenne, le coëfficient de réflexion est alors donné par

Figure img00070001
Of course, the variation of the surface S with the pressure has the effect of modifying the impedance adaptation as shown by the formulas seen above. By then choosing for S a value Sm for an average operating pressure, the reflection coefficient is then given by
Figure img00070001

Ainsi donc pour tg 6 = 1,5, Ra est inférieur à -7dB pour Sm/S compris entre 5,71 et 0,36 valeurs qui correspondent à une plage d'immersion très étendue. On a représenté à titre d'exemple sur la figure 4 la variation de Ra en fonction de Sm/S pour différentes valeurs de tgd
Le poinçonnement d'une telle couche élastique correspond à un effet local dont l'étendue est de l'ordre de grandeur de la taille du poinçon.Ce phénomène est connu sous le nom d'effet Saint-Venant
Pour apprécier cet effet, on a mesuré, dans les mêmes conditions que précédemment, l'enfoncement du poinçon en fonction de la force appliquée, pour plusieurs valeurs du rapport hauteur x de la couche sur le rayon r du poinçon. Le résultat de ces mesures est représenté sous la forme des graphiques de la figure 5, dans lesquels le rapport h/r est en abscisse et la force F, normalisée par rapport au produit de ESo du module de Young du matériau par la section droite du poinçon, en ordonnée.
So therefore for tg 6 = 1.5, Ra is less than -7dB for Sm / S between 5.71 and 0.36 values which correspond to a very wide immersion range. As an example, FIG. 4 shows the variation of Ra as a function of Sm / S for different values of tgd
The punching of such an elastic layer corresponds to a local effect, the extent of which is of the order of magnitude of the size of the punch. This phenomenon is known as the Saint-Venant effect.
To assess this effect, we measured, under the same conditions as above, the penetration of the punch as a function of the force applied, for several values of the height x ratio of the layer on the radius r of the punch. The result of these measurements is represented in the form of the graphs in FIG. 5, in which the ratio h / r is on the abscissa and the force F, normalized with respect to the product of ESo of the Young's modulus of the material by the cross section of the punch, ordinate.

Ces courbes montrent que les poinçons s'enfoncent de manière importante dans la couche pour un rapport x/R ne dépassant pas 2. Ceci garantit donc que l'anéchoïsme est atteint pour des épaisseurs de la couche de l'ordre de la taille du poinçon élémentaire. These curves show that the punches sink significantly into the layer for an x / R ratio not exceeding 2. This therefore guarantees that anechoism is achieved for thicknesses of the layer of the order of the size of the punch elementary.

On a représenté sur la figure 6 une vue écorchée (sans la capote d'étanchéité 103) d'un exemple de réalisation d'un panneau anéchoïque selon l'invention. FIG. 6 shows a cutaway view (without the sealing hood 103) of an exemplary embodiment of an anechoic panel according to the invention.

Les poinçons 102 sont de forme hémicylindrique présentant une surface plane dirigée vers l'extérieur. Ils sont placés les uns à côté des autres de manière jointive pour former une surface supérieure continue correspondant à toute la surface extérieure du dispositif, de manière à recevoir toute l'onde acoustique qui vient heurter le dispositif. L'ensemble forme ainsi un panneau élémentaire qui peut être réalisé en grande série à de nombreux exemplaires. Pour revêtir la surface à rendre anéchoïque, on dispose alors ces panneaux les uns à côté des autres sur cette surface, de préférence en croisant les axes des poinçons selon les techniques habituelles des revêtements pour moyenner l'influence des petits défauts et obtenir un revêtement sensiblement isotrope vu d'une certaine distance. En procédant de la sorte on peut ainsi revêtir des surfaces très importantes, correspondant par exemple à toute la coque d'un bâtiment.  The punches 102 are of semi-cylindrical shape having a flat surface facing outwards. They are placed next to each other in a contiguous manner to form a continuous upper surface corresponding to the entire outer surface of the device, so as to receive all the acoustic wave which strikes the device. The whole thus forms an elementary panel which can be produced in large series in numerous copies. To coat the surface to be made anechoic, these panels are then placed next to each other on this surface, preferably by crossing the axes of the punches according to the usual coating techniques to moderate the influence of small defects and obtain a coating that is substantially isotropic seen from a certain distance. By proceeding in this way it is thus possible to cover very large surfaces, corresponding for example to the entire hull of a building.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Dispositif d'absorption acoustique, notamment pour basse fréquence, pouvant être immergé, caractérisé en ce qu'il comprend une couche d'un matériau viscoélastique (101) destiné à dissiper l'énergie des ondes acoustiques incidentes et un ensemble de poinçons (102) juxtaposés présentant d'un côté une surface sensiblement plane destinée à recevoir les ondes acoustiques et de l'autre côté une surface sensiblement arrondie nettement plus petite que la surface plane et venant s'appuyer sur la surface de la couche viscoélastique. 1. Sound absorption device, in particular for low frequency, which can be immersed, characterized in that it comprises a layer of viscoelastic material (101) intended to dissipate the energy of the incident acoustic waves and a set of punches ( 102) juxtaposed having on one side a substantially planar surface intended to receive the acoustic waves and on the other side a substantially rounded surface markedly smaller than the planar surface and coming to bear on the surface of the viscoelastic layer. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche viscoélastique (101) est faite d'un matériau pré sentant une transition vitreuse/plastique pour une fréquence moyenne de la bande de fréquence destinée à être absorbée. 2. Device according to claim 1, characterized in that the viscoelastic layer (101) is made of a material having a glass / plastic transition for an average frequency of the frequency band intended to be absorbed. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les poinçons sont hémisphériques. 3. Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the punches are hemispherical. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les poinçons sont hémicylindriques. 4. Device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that the punches are semi-cylindrical. 5. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les poinçons sont alignés les uns à côté des autres de manière jointive pour présenter une surface continue destinée à recevoir les ondes acoustiques. 5. Device according to claim 6, characterized in that the punches are aligned one next to the other contiguously to present a continuous surface intended to receive the acoustic waves. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 > caractérisé en ce que l'ensemble couche/poinçons est entouré d'une capote d'étanchéité empêchant le milieu extérieur de venir s'infiltrer entre la couche viscoélastique (101) et les poinçons (102).  6. Device according to any one of claims 1 to 5> characterized in that the layer / punches assembly is surrounded by a sealing hood preventing the external medium from infiltrating between the viscoelastic layer (101) and the punches (102).
FR9115895A 1991-12-20 1991-12-20 Acoustic absorption device, especially for low frequency, capable of being submerged Pending FR2685528A1 (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8474572B2 (en) * 2011-08-25 2013-07-02 General Electric Company Apparatus and method to attenuate vibration and acoustic noise

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1315170A (en) * 1961-12-07 1963-01-18 Csf New reflector support for acoustic antenna
GB1481163A (en) * 1974-06-26 1977-07-27 Fastbac Res Sound absorbing material
EP0064677A1 (en) * 1981-05-05 1982-11-17 Chemie-Werk Weinsheim Gmbh Multilayered planar bracing member
EP0113475A2 (en) * 1983-01-07 1984-07-18 Chemie-Werk Weinsheim Gmbh Sheet-like part with sound clamping and stiffening effect
EP0317380A1 (en) * 1987-10-27 1989-05-24 Thomson-Csf Lining with low sound reflectivity

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1315170A (en) * 1961-12-07 1963-01-18 Csf New reflector support for acoustic antenna
GB1481163A (en) * 1974-06-26 1977-07-27 Fastbac Res Sound absorbing material
EP0064677A1 (en) * 1981-05-05 1982-11-17 Chemie-Werk Weinsheim Gmbh Multilayered planar bracing member
EP0113475A2 (en) * 1983-01-07 1984-07-18 Chemie-Werk Weinsheim Gmbh Sheet-like part with sound clamping and stiffening effect
EP0317380A1 (en) * 1987-10-27 1989-05-24 Thomson-Csf Lining with low sound reflectivity

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA. vol. 51, no. 3-II, Mars 1971, NEW YORK US pages 985 - 991 P.J. TORVIK ET AL. '"Damping Additions for Plates Using Constrained Viscoelastic Layers' *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8474572B2 (en) * 2011-08-25 2013-07-02 General Electric Company Apparatus and method to attenuate vibration and acoustic noise

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