Brevet FR2656947A2 — publié le 19910712

FR 2656947 A2 19910712 FR 7719399 A 19770624 La présente invention concerne des matériaux absorbant les vibrations acoustiques se propageant dans liteau, ayant fait l'objet d'un brevet principal déposé le 30 Mars 1976 sous le numéro 76 09 193. Selon la revendication 1 du brevet principal, ces matériaux comportent une base formée d'un premier liant et des volumes identiques disposés sur ladite base, enrobés dans un deuxième liant et remplis d'une charge en métal de forte densité enrobée dans un troisième liant, la section des volumes par une surface parallèle à la base allant en décroissant d'un façon continue à mesure que l'on s'éloigne de la base. Il est apparu que les matériaux selon le brevet principal peuvent présenter un pouvoir réfléchissant trop élevé pour les vibrations acoustiques se propageant dans l'eau. La présente invention a pour but de perfectionner les matériaux selon le brevet principal de façon à diminuer notablement leur pouvoir réfléchissant. La présente invention a pour objet des matériaux absorbant les vibrations acoustiques se propageant dans liteau, selon la revendication 1 du brevet principal, comportant une base formée d'un premier liant sur laquelle sont disposés des volumes identiques enrobés dans un deuxième liant solidaire de la base, ces volumes étant remplis d'une charge en métal de forte densité enrobée dans un troisième liant, la section des volumes par une surface parallèle à la base allant en décroissant d'une façon continue à mesure que l'on s'éloigne de la base, caractérisés par le fait que le deuxième liant présente une impédance acoustique voisine de celle de l'eau. La présente invention est décrite ci-dessous sous forme d'exemples illustratifs mais nullement limitatifs. Un matériau comporte une base formée d'un premier liant sur laquelle sont disposés des volumes identiques entre eux. Ces volumes sont enrobés dans un deuxième liant solidaire de la base, et, sont remplis d'une charge en métal de forte densité enrobée dans un troisième liant. La charge peut être choisie parmi les métaux de densité élevée tels que le fer, le plomb, le molybdène et le tungstène, ou parmi leurs alliages ou leurs composés (oxydes ou sels par exemple). Cette charge peut être sous la forme de poudre, de paillettes, de fibres ou de billes. Les volumes peuvent avoir par exemple la forme de pyramides entières ou tronquées, de cônes ou de troncs de cônes ou de calottes sphériques. Ces volumes sont disposés sur la base de manière que leur section par une surface parallèle à la base diminue de façon continue à mesure qu'on s'éloigne de la base. S'il s'agit de pyramides par exemple, elles sont posées sur la base par leur polygone de sustentation, leurs sommets étant dirigés vers le haut. Selon une caractéristique de l'invention, le deuxième liant entourant ces volumes est constitué d'une matière présentant une impédance acoustique voisine de celle de l'eau. On sait que l'impédance acoustique est définie par le produit de la vitesse de propagation des ondes acoustiques par le poids spécifique et que l'impédance acoustique de l'eau est environ de 1,5 x 105g.cm 2 sec 1. A titre d'exemple, le deuxième liant peut être formé de caoutchoucs organosiliciques tels que ceux du type diméthylpolysiloxane normaux ou diversement substitués, dont l'impédance acoustique est comprise entre 1,3 et 1,5 x 105g. cm-2 sec-1. I1 peut être aussi formé d'élastomères tels que les copolymères polybutadiènepolyisobutylène, polybutadiène-nitrile acrylique qui peuvent avoir une impédance acoustique comprise entre 1,6 et 2 x 105g.cm-2 sec Il peut être enfin formé de résines polyuréthanne dont l'impédance acoustique peut varier de 1,6 à 2,2 x 105g. cm-2 sec-1. Le matériau décrit ci-dessus est destiné à être immergé, sa base étant fixée sur un support rigide. Une onde acoustique incidente venant frapper le matériau du côté des volumes est très peu réfléchie puisque le deuxième liant présente une impédance acoustique voisine de celle de liteau. Cette onde pénêtre donc dans le deuxième liant et est absorbée progressivement en raison de l'impédance acoustique croissante dûe aux volumes dont la section augmente de façon continue lorsque le front d'onde se rapproche de la base. Dans un mode de réalisation des matériaux selon l'invention, le troisième liant dans lequel est enrobée la charge métallique a la même composition que le deuxième liant. De préférence, les liants en contact avec l'eau sont constitués d'une matière pratiquement inaltérable à l'eau. Les caoutchoucs organo-siliciques et les élastomères conviennent parfaitement à cet égard. Les résines de polyuréthanne peuvent aussi convenir, mais il est nécessaire de choisir des produits obtenus par réaction de polyéthers porteurs de groupes hydroxyle terminaux sur des isocyanates. On les utilise en général sous forme de "prépolymères" porteurs de quelques groupes N = C = O libres que l'on fait réagir sur des diols. La réalisation des matériaux selon l'invention est effectuée par moulage comme il est décrit dans le brevet principal, cette réalisation étant peu coûteuse puisque les liants utilisés peuvent être coulés à froid dans des moules d'un prix peu élevé. Ces matériaux peuvent présenter la forme extérieure d'une plaque plane. Mais ils peuvent aussi présenter la forme d'une plaque courbée de façon à s'adapter aux différents types de supports existants. Dans ce dernier cas, la base portant les volumes a une forme courbe dont le galbe épouse une surface courbe limitant le support considéré. On coule le deuxième liant sur les volumes entre cette base et une plaque ayant la même forme et disposée parallèlement à la base. On obtient ainsi, après durcissement dudeuxième liant, un matériau limité par des surfaces courbes parallèles entre elles et pouvant s'adapter aisément sur le support courbe de même forme. Les matériaux selon la présente invention peuvent être appliqués aux appareils d'acoustique. sous-marine ou être fixés sur les parois de cuves anéchoiques, afin d'éliminer les réflexions parasites. REVENDICATIONS 1/ Matériaux absorbant les vibrations acoustiques se propageant dans l'eau, selon la revendication 1 du brevet principal, comportant une base formée d'un premier liant sur laquelle sont disposés des volumes identiques enrobés dans un deuxième liant solidaire de la base, ces volumes étant remplis d'une charge en métal de forte densité enrobée dans un troisième liant, la section des volumes par une surface parallèle à la base allant en décroissant d'une façon continue à mesure que l'on s'éloigne de la base, caractérisés par le fait que le deuxième liant présente une impédance acoustique voisine de celle de l'eau. 2/ Matériaux selon la revendication 1, caractérisés par le fait que les deuxième et troisième liants sont de composition identique. 3/ Matériaux selon la revendication 1, caractérisés par le fait que les liants sont sensiblement inaltérables à l'eau. 4/ Matériaux selon la revendication 3, caractérisés par le fait que le deuxième liant est choisi dans le groupe formé par les caoutchoucs organo-siliciques et les élastomères. 5/ Matériaux selon la revendication 3, caractérisés par le fait que le deuxième liant est une résine de polyuréthanne réalisée par réaction de polyéthers porteurs de groupes hydroxyle terminaux sur des isocyanates. 6/ Matériaux selon la revendication 5, caractérisés par le fait que les isocyanates sont obtenus par réaction de "prépolymères" porteurs de groupes N = C = O libres sur des diols. 7/ Matériaux selon la revendication 1, caractérisés par le fait que le deuxième liant est choisi dans le groupe formé par les caoutchoucs organo-siliciques, les élastomères et les résines de polyuréthanne. 8/ Matériau selonla revendication 1, caractérisés par le fait que ladite base a une forme courbe épousant une surface courbe prédéterminée et que le deuxième liant enrobant les volumes présente aussi extérieurement une surface courbe parallèle à la base.