FR2930670A1 - Panneau acoustique perfectionne - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un panneau acoustique (1) constitué par une structure dite en sandwich comportant une âme (2), d'épaisseur e2, solidaire, du coté d'une première face du panneau, d'une paroi présentant une transparence acoustique élevée, dite paroi poreuse (10), et solidaire du coté d'une seconde face du panneau, d'une paroi présentant une réflectance acoustique élevée, dite paroi pleine (14). L'âme est divisée, dans son épaisseur entre les deux parois (10, 14), par au moins une couche caractérisée par une impédance acoustique, dite couche intermédiaire (12), constituée essentiellement de fibres entrelacées assemblées entre elles par soudage au niveau de points de contact entre lesdites fibres.

Description

Panneau acoustique perfectionné

L'invention appartient au domaine des panneaux acoustiques. Plus particulièrement, l'invention concerne des panneaux acoustiques dits passifs destinés à absorber les ondes acoustiques.

L'utilisation de panneaux acoustiques passifs est fréquente dans les milieux rencontrant des niveaux de bruit élevés, par exemple dans le domaine de l'aéronautique, pour réduire les émissions sonores émises par exemple par des turbomachines d'aéronef. II est cependant nécessaire de limiter la masse et l'encombrement de ces panneaux qui, dans certains cas, doivent également présenter des performances structurales élevées. Les panneaux acoustiques passifs les plus répandus aujourd'hui sont formés d'une structure sandwich comportant une âme en nid d'abeille entre une paroi perforée sur une face du panneau et une paroi pleine sur une face opposée dudit panneau. Ce type de panneau forme, dans les alvéoles du nid d'abeille, des volumes accordés de type résonateurs de Helmholtz, qui ont cependant le défaut de n'être efficace que pour des bandes de basse fréquence étroites. En disposant plusieurs coucres de nid d'abeille séparées par des parois poreuses, il est possible de traiter différentes fréquences mais sans permettre une réelle absorption large bande. Ces panneaux présentent de bonnes propriétés d'absorption notamment en haute fréquence, cependant dans le domaine des basses fréquences, augmenter leur efficacité revient à augmenter l'épaisseur du panneau acoustique, ce qui présente vite des limitations. Pour améliorer l'efficacité de tels panneaux, il est connu de disposer 25 dans les alvéoles du nid d'abeille un matériau présentant une impédance acoustique élevée. Le brevet français publié sous le numéro FR2775216 propose un panneau acoustique composé par une structure de type sandwich avec une paroi pleine sur une face de la structure et une paroi poreuse sur une face opposée de la structure, des alvéoles de la structure étant divisées dans le sens d'une épaisseur du panneau acoustique en au moins deux cavités résonantes par au moins une couche dissipatrice. La couche dissipatrice comporte dans cet exemple des microbilles creuses collées entre elles et aux cloisons des alvéoles de la structure par un liant de type résine. Toutefois, ce panneau acoustique présente une tenue thermique limitée lorsqu'il est soumis à des environnements à températures élevées et l'utilisation d'un liant entre les microbilles est susceptible d'obturer les passages entre les microbilles et de diminuer la porosité de la couche dissipatrice. Le brevet français publié sous le numéro FR2862798 propose une amélioration du panneau acoustique ci-dessus dans lequel la couche dissipatrice comporte des microbilles creuses micro perforées qui sont maintenues en position, dans le sens de l'épaisseur du panneau entre les deux parois, par des filets métalliques fixés sur les cloisons. La réalisation d'un tel agencement est cependant complexe sur le plan industriel et en outre, dans les zones de géométrie complexe, par exemple dans le cas d'un fort rayon de courbure, l'intégration des microbilles esi difficile. La présente invention vise donc à pallier de tels inconvénients en proposant un panneau acoustique résistant à des températures élevées, présentant des performances acoustiques améliorées, et pouvant s'intégrer dans des pièces présentant des zones de géométrie complexe. Suivant l'invention, un panneau acoustique est constitué par une structure dite en sandwich comportant une âme, d'épaisseur e2, solidaire, du coté d'une première face du panneau acoustique, d'une paroi présentant une transparence acoustique élevée, dite paroi poreuse, et solidaire du coté d'une seconde face du panneau acoustique, d'une paroi présentant une réflectance acoustique élevée, dite paroi pleine. L'âme est divisée, dans son épaisseur entre les deux parois, par au moins une couche caractérisée par une impédance acoustique, dite couche intermédiaire, constituée essentiellement de fibres entrelacées, assemblées entre elles par soudage au niveau de points de contact entre lesdites fibres. Chaque couche intermédiaire détermine une cavité de part et d'autre de ladite couche intermédiaire. L'âme comporte des cloisons s'étendant dans le sens de l'épaisseur 5 entre les deux parois, fixées auxdites deux parois et formant des cellules qui comportent chacune la au moins une couche intermédiaire. Dans un mode de réalisation, pour éviter toute recirculation d'air entre des cellules voisines, des cloisons sont traversantes au niveau de la au moins une couche intermédiaire. 10 Dans un autre mode de réalisation, des cloisons ne sont pas traversantes et sont interrompues au niveau de la au moins une couche intermédiaire. Pour limiter les recirculations d'air entre des cellules voisines, la couche intermédiaire comporte au moins une gorge dans laquelle est fixée une cloison. 15 Dans un exemple de réalisation, au moins une gorge est réalisée par usinage de la couche intermédiaire. Dans une forme voisine de réalisation, un matériau de remplissage, tel que par exemple une résine adhésive, un silicone, un matériau de brasage obture au moins partiellement des passages entre les fibres dans une zone située entre deux gorges en regard. 20 Dans un autre exemple de réalisation, au moins une gorge est réalisée par poinçonnage. Avantageusement, les fibres sont réalisées dans un matériau métallique ou thermoplastique et sont soudées par diffusion. Dans un mode de réalisation, pour s'adapter à la forme du panneau 25 insonorisant, au moins une couche intermédiaire présente une épaisseur non constante dans une même cellule. Dans un mode de réalisation, pour s'adapter aux performances recherchées localement pour le panneau insonorisant, au moins une couche intermédiaire présente une épaisseur différente suivant les cellules. 30 De préférence, les fibres ont une section correspondant à un diamètre compris entre 7 et 250pm et une densité correspondant à une porosité comprise entre 80 et 95%. Dans un exemple de structure d'un panneau acoustique, le panneau comporte au moins deux couches intermédiaires ayant, dans une même cellule, une épaisseur sensiblement identique.

Dans un autre exemple de structure d'un panneau acoustique, le panneau comporte au moins deux couches intermédiaires ayant, dans une même cellule, une épaisseur différente. La description détaillée de l'invention est faite en référence aux figures qui représentent : Figure 1, une vue partielle en perspective du principe d'un panneau acoustique suivant l'invention, Figure 2, une vue en coupe dans le sens d'une épaisseur d'un exemple de réalisation d'un panneau acoustique suivant l'invention, Figure 3a, 3b, 3c, des vues en coupe dans le sens de l'épaisseur du panneau acoustique suivant l'invention illustrant différentes formes de réalisation d'un panneau se distinguas' par le mode de liaison de la couche intermédiaire aux cloisons, Figure 4, un graphique illustrant la variation d'une résistance spécifique au passage de l'air en fonction du diamètre des fibres de la couche intermédiaire, Figure 5a, un graphique illustrant le tracé du coefficient d'absorption pour cinq échantillons différents de panneau acoustique, dont trois échantillons de panneau acoustique suivant l'invention, Figure 5b, un graphique illustrant le tracé de la résistance acoustique 25 pour cinq échantillons différents de panneau acoustique, dont trois échantillons de panneau acoustique suivant l'invention, Figure 6, une vue en coupe dans le sens d'une épaisseur d'un exemple de structure d'un panneau acoustique suivant l'invention, à deux couches intermédiaires. 30 Un panneau absorbant acoustique 1, comme illustré sur la figure 1, est constitué essentiellement par une structure dite en sandwich comportant une âme 2 entre d'une part, une paroi présentant une transparence acoustique élevée, dite paroi poreuse 10, et d'autre part, une paroi présentant une réflectance acoustique élevée, dite paroi pleine 14. Par panneau acoustique, on entend la partie acoustique de tout ou 5 partie d'un panneau. Les dessins utilisés pour les besoins de la description de l'invention correspondent au cas d'un panneau acoustique plan sans que cet exemple soit limitatif de l'invention. L'âme 2 du panneau acoustique 1 comporte des cloisons 15 s'étendant 10 dans le sens d'une épaisseur e2 de ladite âme entre les deux parois 10,14 et formant des cellules 16. Dans le mode de réalisation décrit, la paroi poreuse 10 est par exemple une paroi comportant au moins une peau présentant des perforations 101, dont les sections sont inférieures à des sections des cellules 16 de l'âme 2, et la 15 paroi pleine 14 est une paroi continue sans perforations ou avec très peu de perforations par rapport à la paroi poreuse 10. Les caractéristiques des perforations 101, en particulier leurs nombre, dimensions et agencements définissent un taux de porosité qui détermine en partie les caractéristiques acoustiques du panneau acoustique 10. 20 A titre d'exemple, les perforations 101 sont des orifices circulaires et sont réalisées par faisceau laser dans un panneau plein. Des structures sandwich présentant ces caractéristiques sont connues. Les cellules 16 présentent des sections transversales diverses, telles que par exemple des sections transversales rectangulaires (comme 25 représentées sur la figure 1), triangulaires ou hexagonales. Les cloisons 15 sont fixées aux parois 10, 14 pour former le panneau sandwich, par exemple par soudage, brasage ou collage. Dans un mode préféré de réalisation, les cloisons 15 sont sensiblement perpendiculaires aux parois 10, 14. 30 Chaque cellule 16 est divisée dans le sens de l'épaisseur de l'âme 2 par au moins une couche d'impédance acoustique déterminée, dite couche intermédiaire 12. Chaque couche intermédiaire 12 divise chaque cellule 16 en au moins deux cavités distinctes 11 a, 11 b. L'exemple de panneau acoustique est illustré (figure 1 à figure 3c) et décrit de manière détaillée dans le cas d'une âme 2 comportant une seule couche intermédiaire 12, d'épaisseur e12, entre deux cavités 11 a, 11 b. La cavité située du coté de la paroi poreuse 10 est dite cavité d'entrée 11a, d'épaisseur e11a, la cavité située du coté de la paroi pleine 14 est dite cavité de fond 11 b, d'épaisseur e11b.

Dans un mode préféré de réalisation, les épaisseurs e11a, e11b des cavités 11 a, 11 b sont sensiblement égales. Selon l'invention, la couche intermédiaire 12 est essentiellement constituée d'un assemblage de fibres entrelacées, sur une épaisseur telle que ladite épaisseur est supérieure à plusieurs fois un diamètre d'une fibre, et soudées entre elles au niveau de points de contact entre lesdites fibres sans nécessité de matrice entre lesdites fibres qui fermerait des passages entre les fibres. Dans un tel panneau, la couche intermédiaire 12 a deux fonctions essentielles.

D'une part, elle assure des fonctions acoustiques. La couche intermédiaire 12, du fait de l'absence de matrice entre les fibres, est une structure ouverte qui est traversée par les ondes acoustiques et a un rôle dissipatif de l'énergie desdites ondes. En raison de sa structure, la couche intermédiaire 12 est traversée de part en part par une pluralité de passages 13, comme illustrée sur la figure 2, et constitue un réseau interstitiel. Ledit réseau définit une tortuosité et offre aux molécules d'air et aux ondes acoustiques une multitude de chemins entre les fibres pour traverser la couche intermédiaire 12 et assurer une communication entre la cavité d'entrée 11 a et la cavité de fond 11 b.

La cavité d'entrée 11 a est en communication avec l'extérieur du panneau acoustique 1 par l'intermédiaire de la paroi poreuse 10. Ainsi, les ondes acoustiques qui arrivent de l'extérieur sur le panneau acoustique 1 traverse la paroi poreuse 10 et met en résonance les cavités 11 a, 11 b couplées entre elles par les passages 13 formés dans la couche intermédiaire 12. Les ondes acoustiques, en raison de la tortuosité, sont ainsi principalement dissipées par effet viscothermique de l'air traversant la couche intermédiaire 12, et dans une moindre mesure dans la paroi poreuse 10. D'autre part, la couche intermédiaire 12 présente des propriétés structurales en raison de la rigidité intrinsèque des fibres et des nombreux points de contact entre les fibres auxquels les fibres sont soudées entre elles.

De préférence, les fibres sont soudées par diffusion. La technique connue de soudage par diffusion permet une maîtrise de l'épaisseur e,2 de la couche intermédiaire 12 et évite le recours à un liant pour assembler les fibres et confère à la couche intermédiaire 12 une tenue mécanique, lui permettant d'être un élément autoportant du panneau acoustique 1. Ainsi, les fibres, une fois soudées, ne nécessitent pas de renfort additionnel, par exemple de type filet métallique. Avantageusement, la couche intermédiaire 12 est réalisée pour se conformer à la forme définitive du panneau acoustique 1, par exemple des formes planes, courbes ou tridimensionnelles.

Dans ce cas, la forme est de préférence donnée avant le soudage des fibres par diffusion. Cette caractéristique permet de s'affranchir de formage supplémentaire ultérieur, et donc des contraintes et difficultés associées à un tel formage. De plus, la couche intermédiaire 12, en particulier lorsque les fibres sont constituées d'un matériau métallique adapté, apporte une amélioration en terme de tenue aux hautes températures, de résistance au feu et au carburant permettant ainsi au panneau acoustique de s'intégrer dans un environnement extérieur contraignant, par exemple dans des zones de feu ou des zones de carburant.

De préférence, pour améliorer l'efficacité acoustique du panneau, la couche intermédiaire 12 est positionnée dans une partie médiane du panneau acoustique 1. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les cloisons 15 sont traversantes au niveau de la couche intermédiaire 12, entre les deux parois 10, 14, comme illustré sur la figure 3a.

Pour chaque cellule 16, la couche intermédiaire 12 est fixée aux cloisons 15 par soudage, brasage, collage ou toute autre technique équivalente. Ce premier mode de réalisation permet une flexibilité dans le choix des caractéristiques de la couche intermédiaire 12 de chaque cellule 16, en réalisant une couche ayant une forme et ou des propriétés acoustiques adaptées à chaque cellule en fonction de la zone du panneau insonorisant 1, compte tenu de l'environnement extérieur. Par exemple, la couche intermédiaire 12 présente une épaisseur différente suivant les cellules et adaptée aux performances recherchées localement pour le panneau.

Ce premier mode de réalisation trouve particulièrement application lorsque des gradients des champs de pression extérieurs à la surface du panneau insonorisant sont significatifs, les cloisons 15 évitant les recirculations d'air entre des cellules voisines à des pressions différentes. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention, les cloisons 15 20 sont non traversantes au niveau de la couche intermédiaire 12, comme illustrée sur la figure 3b. Les cloisons 15 sont avantageusement fixées à la couche intermédiaire 12 par soudage, brasage, collage ou toute autre technique équivalente. Ce deuxième mode de réalisation, relativement simple à réaliser car 25 présentant une couche intermédiaire continue sur plusieurs cellules, voir la totalité des cellules d'un panneau, trouve particulièrement application lorsque des gradients des champs de pression extérieurs sont faibles et donc que les pressions entre des cellules voisines sont peu différentes. La possibilité d'une recirculation d'air entre les cellules n'est pas critique dans ce cas car elle est 30 suffisamment faible pour ne pas ruire aux performances du panneau acoustique.

Avantageusement, dans une forme voisine de réalisation, un matériau de remplissage 122, tel que par exemple une résine adhésive appropriée, un silicone, un matériau de brasage, pénètre, au niveau des cloisons non traversantes 15, dans toute l'épaisseur e12 de la couche intermédiaire 12 pour obturer, entre deux cloisons non traversantes en regard, les passages entre les fibres, au moins partiellement, et réduire davantage les recirculations d'air entre cellules. Dans un troisième mode de réalisation de l'invention, les cloisons 15 pénètrent partiellement dans la couche intermédiaire 12, de part et d'autre de ladite couche intermédiaire, comme illustrée sur la figure 3c, entraînant une réduction locale de l'épaisseur e12 de la couche intermédiaire 12 au niveau des cloisons 15. Des gorges 121a, 121b, 121c sont réalisées dans la couche intermédiaire 12 pour recevoir les cloisons 15. Ce troisième mode de réalisation permet de limiter les recirculations 15 d'air entre cellules tout en conservant une couche intermédiaire continue sur toutes ou parties des cellules 16 du panneau insonorisant 1. Dans un exemple de réalisation des gorges, les gorges 121a sont usinées après le soudage par diffusion des fibres. Les cloisons 15 sont ensuite fixées à la couche intermédiaire 12 par soudage, brasage, collage ou toute 20 autre technique équivalente. Avantageusement, dans une forme voisine de réalisation, un matériau de remplissage 122, par exemple une résine adhésive appropriée, un silicone, un matériau de brasage, pénètre dans l'espace restant de la couche intermédiaire 12 situé entre deux gorges usinées 121b en regard pour obturer 25 les passages entre les fibres, au moins partiellement, et réduire davantage les recirculations d'air entre cellules. Dans un autre exemple de réalisation des gorges, les gorges 121c sont réalisées par un rapprochement 123 des fibres les unes contre les autres, de part et d'autre de la couche intermédiaire 12. Le rapprochement est réalisé, par 30 exemple par poinçonnage, avant ou éventuellement après le soudage par diffusion des fibres. Les gorges 121c ont une profondeur sensiblement constante et l'espace restant de la couche intermédiaire 12 situé entre deux gorges 121c en regard comporte d'autant moins de passages entre les fibres que le poinçonnage réalisé compacte fortement les fibres de la zone poinçonnée. Les cloisons 15 sont ensuite fixées à la couche intermédiaire 12 par soudage, brasage, collage ou toute autre technique équivalente. Avantageusement, il est possible de combiner plusieurs types de cloisons 15 dans un même panneau insonorisant 1. Dans un mode de réalisation, la couche intermédiaire 12 présente une épaisseur constante dans une même cel ule 16.

Dans un autre mode de réalisation, la couche intermédiaire 12 présente une épaisseur non constante dans une même cellule 16. Dans un autre mode de réalisation, la couche intermédiaire 12 présente une épaisseur différente suivant les cellules 16. Dans un mode de réalisation, les fibres sont réalisées dans un matériau métallique à base de nickel ou en acier inoxydable pour leurs caractéristiques de résistance à la corrosion et leur tenue aux hautes températures. Dans une variante de réalisation de l'invention, les fibres sont des fibres non métalliques mais sont réalisées dans un matériau thermosoudable, par exemple des fibres réalisées dans un matériau thermoplastique.

De préférence, le matériau constituant les fibres a une composition compatible avec le matériau des cloisons 15 sur lesquelles elles sont fixées afin d'éviter les problèmes de couplage galvanique, susceptible de provoquer des problèmes de corrosion, sans qu'il soit nécessaire de mettre en oeuvre de procédé de protection spécifique.

Le diamètre des fibres n'est pas imposé dans la mesure où l'épaisseur de la couche intermédiaire 12 est supérieure à plusieurs fois le diamètre desdites fibres. De préférence, le diamètre des fibres est compris entre 7 et 250pm. La longueur des fibres n'est pas imposée dans la mesure où elle est 30 suffisante pour assurer une forme d'enchevêtrement et que ladite longueur permet des points de contacts suffisants pour assurer le soudage par diffusion.

De préférence, la longueur est comprise entre 30 et 60mm. Le comportement acoustique d'un panneau acoustique est représenté par une impédance acoustique normalisée réduite par rapport à l'impédance de l'air p, : Z = R+j.X où : - le terme réel R exprime la résistance acoustique et doit être proche de l'unité pour une meilleure absorption du son aux moyennes fréquences, - le terme complexe X exprime la réactance acoustique et doit être minimum pour éviter une réflexion sans absorption du son sur le fond du panneau acoustique. Le panneau acoustique 1 présente une impédance acoustique Z qui est directement liée aux caractéristiques acoustiques de la couche intermédiaire 12. Ladite impédance acoustique dépend notamment de l'épaisseur e,2 de ladite couche, du diamètre des fibres utilisées, de leur longueur et de leur masse volumique. Avantageusement, pour obtenir une porosité de la couche intermédiaire 12 comprise entre 80 et 95%, les fibres présentent un diamètre compris, entre 7 et 250pm, de préférence sensiblement de l'ordre de 30pm, et une longueur de préférence comprise entre 30 et 60mm.

La résistance acoustique R est corrélée à une résistance spécifique au passage de l'air Rs, qui s'exprime comme le rapport entre la perte de charge et la vitesse d'écoulement de l'air au travers de la couche intermédiaire 12. Ladite résistance acoustique R dépend de la porosité et de la tortuosité de ladite couche intermédiaire et sa valeur est définie pour obtenir une dissipation sonore maximale. La tortuosité caractérise le chemin effectivement parcouru par l'air dans la couche intermédiaire 12 rapporté à l'épaisseur de ladite couche intermédiaire. La porosité est définie comme le rapport entre un volume occupé par les fibres et un volume total de la couche intermédiaire. La porosité dans la couche intermédiaire résulte d'un compromis entre la masse et les performances acoustiques du panneau insonorisant.

Il faut toutefois s'assurer que l'amortissement qui représente la résistance acoustique reste suffisant pour permettre la dissipation de l'énergie sonore. Pour exemple, la figure 4 illustre la variation de la résistance spécifique au passage de l'air Rs en fonction de la vitesse de l'écoulement pour différents diamètres des fibres, les autres paramètres (longueur, matériau, épaisseur) restant inchangés. Sur la figure 4, la courbe 1 correspond à des fibres présentant un diamètre inférieur de 30% au diamètre des fibres représentées par la courbe 2. On constate que la réduction du diamètre de la fibre de 30% implique une augmentation de la résistance spécifique au passage de l'air Rs de 10%. Pour mettre en évidence les performances de dissipation d'énergie sonore obtenues par le panneau acoustique comportant une âme comportant une couche intermédiaire en fibres soucées par diffusion suivant l'invention par rapport à un panneau acoustique comportant une âme comportant une couche intermédiaire en sphères creuses et un panneau acoustique comportant une âme en nid d'abeille, des essais comparatifs ont été menés sur cinq échantillons différents. Les essais comparatifs sont réalisés pour les panneaux acoustiques 20 suivants : Echantillons A, B, C : âme comportant une couche intermédiaire d'épaisseur constante e12 en fibres inox, de 12 pm de diamètre et de 30 mm de longueur. Entre les échantillons A et B, la porosité de la couche intermédiaire est 25 modifiée, l'épaisseur est identique. Entre les échantillons B et C, l'épaisseur de la couche intermédiaire est modifiée, la porosité est identique. Echantillon D : âme comportant une couche intermédiaire d'épaisseur constante e12 en sphères creuses en céramique, à paroi micro-perforées et de 2 30 mm de diamètre. (art antérieur) Echantillon E : âme comportant un nid d'abeille sans couche intermédiaire. Le tableau ci dessous illustre les caractéristiques spécifiques des panneaux acoustiques pour les cinq échantillons : Échantillon Échantillon Échantillon Échantillon Échantillon A B C D E e2 (mm) 15 15 15 15 15 ena (mm) 5 5 6,5 5 - eue (mm) 5 5 6,5 5 - e,~ (mm) 5 5 2 5 - porosité (%) 88 91 91 87 - Pour les cinq échantillons, la paroi poreuse 10 présente un taux de perforation de 3,5% avec des perforations de 1 mm de diamètre et une épaisseur de 1 mm. Les résultats de ces essais sont représentés sur les figures 5a, 5b qui illustrent le tracé du coefficient d'absorption sonore (figure 5a) et le tracé de la résistance acoustique R (figure 5b) en fonction de la fréquence pour chacun des cinq échantillons. Les fréquences obtenues pour les figures 5a, 5b, ne correspondent que pour l'exemple des panneaux donnés ci-dessus, pour des épaisseurs (entre autres de l'âme et de la couche interméciaire) fixées. Pour d'autres épaisseurs, les fréquences seront différentes. Sur la figure 5a, la courbe 51A correspond au tracé du coefficient d'absorption de l'échantillon A, la courbe 51B à l'échantillon B, la courbe 51C à l'échantillon C, la courbe 51 D à l'échantillon D et la courbe 51 E à l'échantillon E. Sur la figure 5a, pour les échantillons A, B, C, on constate que lorsque l'on diminue l'épaisseur de la couche intermédiaire et ou lorsque l'on augmente la porosité, on perd en performance (le coefficient d'absorption diminue). Ces deux paramètres (épaisseur e12, porosité) sont donc des critères permettant d'ajuster les performances acoustiques des panneaux. Sur la figure 5b, la courbe 52A correspond au tracé de la résistance 25 acoustique de l'échantillon A, la courbe 52B à l'échantillon B, la courbe 52C à l'échantillon C, la courbe 52D à l'échantillon D et la courbe 52E à l'échantillon E. On constate que, pour une même épaisseur d'âme, l'échantillon A présente un coefficient d'absorption maximal proche de 1 (figure 5a, courbe 51A), amélioré par rapport aux quatre autres échantillons, et présente une valeur de la résistance acoustique élevée (figure 5b, courbe 52A), très supérieure à la résistance acoustique de l'échantillon E (figure 5b, courbe 52E), pour un coefficient d'absorption maximal de l'ordre de 0,6 (figure 5a, courbe 52E). On constate aussi qu'à performances sensiblement égales (coefficient d'absorption, bande fréquentielle d'absorption) et pour une même épaisseur d'âme, le volume occupé par la couche intermédiaire de l'échantillon C suivant l'invention est inférieur au volume occupé par la couche intermédiaire de l'échantillon D suivant l'art antérieur. Un des avantages d'un panneau acoustique comportant une couche intermédiaire en fibres soudées par diffusion par rapport à un panneau avec une couche intermédiaire en sphères creuses est donc un encombrement restreint de la couche intermédiaire pour des performances acoustiques comparables. Ainsi, l'utilisation d'une couche intermédiaire en fibres métalliques, en plus de constituer un élément autoporteur du panneau acoustique, présente un intérêt considérable dans des zones de faibles épaisseurs, telles que par exemple un bord d'attaque d'une aile d'un aéronef, où d'autres panneaux acoustiques ne sont pas facilement intégrables ou montrent leur limites. L'invention est décrite dans le cas d'une âme 2 comportant une seule couche intermédiaire 12. Ce choix n'est pas limitatif et l'invention s'applique également au cas d'une âme comportant plusieurs couches intermédiaires 12 réparties sur l'épaisseur de l'âme 2, le nombre de couches dépendant des performances acoustiques souhaitées pour le panneau acoustique. Le dimensionnement des cavités 11 a, 11 b est adapté à la fréquence ciblée.

Dans un exemple de réalisat on, la figure 6 illustre un panneau acoustique comportant deux couches intermédiaires d'énergie sonore 12a et 12b et trois cavités 11 a, 11 b, 11 c aménagées dans la même cellule 16. Dans un mode de réalisation, tel qu'illustré sur la figure 6, les deux couches intermédiaires 12a, 12b ont, dans la même cellule 16, sensiblement la même épaisseur.

Dans un autre mode de réalisation, les deux couches intermédiaires 12a, 12b ont, dans la même cellule, une épaisseur différente. Ce mode permet d'obtenir des caractéristiques acoustiques différentes du panneau acoustique. L'invention est décrite dans le cas d'un panneau acoustique plan mais l'invention est également applicable à des panneaux acoustiques présentant des courbures simples ou doubles, de formes tridimensionnelles. La présente invention trouve une application dans de nombreux domaines de l'industrie où une atténuation acoustique est recherchée avec le minimum de compromis sur la résistance structurale, les formes géométriques et les conditions environnementales.

De telles conditions sévères et combinées se retrouvent par exemple dans la réalisation de parties de tuyères d'éjection de réacteurs d'aéronef dont les formes présentent de fortes courbures, dont les tenues structurales sont imposées entre autres par les pressions importantes et l'environnement vibratoire, et dont la mise en oeuvre doit être assurée en zone haute température, carburant et feu.

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1- Panneau acoustique (1) constitué par une structure dite en sandwich comportant une âme (2), d'épaisseur e2, solidaire, du coté d'une première face du panneau, d'une paroi présentant une transparence acoustique élevée, dite paroi poreuse (10), et solidaire du coté d'une seconde face du panneau, d'une paroi présentant une réflectance acoustique élevée, dite paroi pleine (14), ladite âme étant divisée, dans son épaisseur entre les deux parois (10, 14), par au moins une couche caractérisée par une impédance acoustique, dite couche intermédiaire (12), ledit panneau étant caractérisé en ce que ladite au moins une couche intermédiaire est constituée essentiellement de fibres, entrelacées, assemblées entre elles par soudage au niveau de points de contact entre lesdites fibres.
2. 2- Panneau acoustique (1) suivant la revendication 1 dans lequel chaque couche intermédiaire (12) détermine une cavité (11a ,11b) de part et d'autre de ladite couche intermédiaire.
3. 3- Panneau acoustique (1) suivant l'une des revendications précédentes dans lequel l'âme (2) comporte des cloisons (15) s'étendant dans le sens de l'épaisseur entre les deux parois (10, 14), fixées auxdites deux parois et formant des cellules (16) qui comportent chacune la au moins une couche intermédiaire (12).
4. 4- Panneau acoustique (1) suivant la revendication 3 dans lequel des cloisons (15) sont traversantes au niveau de la au moins une couche intermédiaire (12).
5. 5- Panneau acoustique (1) suivant la revendication 3 dans lequel des cloisons (15) ne sont pas traversantes et sont interrompues au niveau de la au moins 25 une couche intermédiaire (12).
6. 6- Panneau acoustique (1) suivant la revendication 5 dans lequel la au moins une couche intermédiaire (12) comporte au moins une gorge (121a, 121b,121c) dans laquelle est fixée une cloison (15).
7. 7- Panneau acoustique (1) suivant la revendication 6 dans lequel au moins une gorge (121a, 121b) est réalisée par usinage de la couche intermédiaire (12).
8. 8- Panneau acoustique (1) suivant la revendication 7 dans lequel un matériau de remplissage (122) obture au moins partiellement des passages (13) entre les fibres dans une zone située entre deux gorges (121b) en regard.
9. 9- Panneau acoustique (1) suivant l'une des revendications précédentes dans lequel les fibres sont réalisées dans un matériau métallique ou thermoplastique et sont soudées par cliffusion.
10. 10-Panneau acoustique (1) suivant l'une des revendications précédentes dans lequel au moins une couche intermédiaire (12) présente une épaisseur non constante dans une même cellule (16).
11. 11-Panneau acoustique (1) suivant l'une des revendications précédentes dans lequel au moins une couche intermédiaire (12) présente une épaisseur différente suivant les cellules.
12. 12-Panneau acoustique (1) suivant l'une des revendications précédentes dans lequel les fibres ont une section correspondant à un diamètre compris entre 7 et 250pm.
13. 13-Panneau acoustique (1) suivant l'une des revendications précédentes dans lequel la densité des fibres correspond à une porosité comprise entre 80 et 95%.
14. 14-Panneau acoustique (1) suivant l'une des revendications précédentes comportant au moins deux couches intermédiaires (12), lesdites au moins deux couches intermédiaires ayant, dans une même cellule (16), une épaisseur sensiblement identique.
15. 15-Panneau acoustique (1) suivant l'une des revendications 1 à 13 comportant au moins deux couches intermédiaires (12), lesdites au moins deux couches intermédiaires ayant, dans une même cellule (16), une épaisseur différente.