Brevet FR3129022A1 — publié le 20230512

Structure d’atténuation acoustique d’une large gamme de fréquences L’invention concerne une structure d’atténuation acoustique (100) comprenant une structure multicellulaire inférieure (130) et une structure multicellulaire supérieure (110), au moins une partie des cellules (112) de la structure multicellulaire supérieure (110) débouchant au moins partiellement dans une ou plusieurs cellules (132) de la structure multicellulaire inférieure (130), la structure d’atténuation acoustique (100) étant caractérisée en ce qu’un élément acoustique creux (151) ayant une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet est présent dans chaque cellule (132) d’au moins une partie de la structure multicellulaire inférieure (130). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Structure d’atténuation acoustique d’une large gamme de fréquences La présente invention se rapporte au domaine général des structures d’atténuation acoustiques. Elle concerne plus particulièrement les structures d’atténuation acoustiques utilisées pour réduire les bruits produits dans les moteurs d’avion comme dans les turbines à gaz ou échappement de ceux-ci. Les structures d’atténuation acoustique sont typiquement constituées d'une plaque ou peau de surface acoustique perméable aux ondes acoustiques que l'on souhaite atténuer et d'une plaque ou peau pleine réfléchissante dite « plaque de fermeture », un corps cellulaire étant disposé entre ces deux parois. Le corps cellulaire est généralement constitué par un ensemble de cloisons, par exemple en forme de nid d’abeille. De façon bien connue, de telles structures forment des résonateurs de type Helmholtz qui permettent d'atténuer dans une certaine gamme de fréquences les ondes acoustiques. Des structures d’atténuation acoustique de ce type sont notamment décrites dans les documents US 5 912 442 et GB 2 314 526. Toutefois, les structures d’atténuation acoustique précédemment décrites ne permettent d’absorber qu’une gamme de fréquence très restreinte. Il est souhaitable de produire des structures d’atténuation acoustique traitant largement les basses fréquences, tout en présentant des performances satisfaisantes dans les moyennes et hautes fréquences, par exemple dans le cas d’une soufflante de moteur à soufflante lente qui produit des basses fréquences et des harmoniques. En outre, l’encombrement et la masse de la structure d’atténuation acoustique doivent de préférence être limités, par exemple lorsque celle-ci est montée sur un avion. Pour élargir la gamme de fréquences absorbées, il est connu de superposer deux corps cellulaires, présentant de préférence chacun une structure en nid d’abeille de taille différente pour traiter des fréquences différentes. Toutefois, cette solution présente des limites pour le traitement des basses fréquences. En effet, pour réduire les fréquences les plus basses, il est nécessaire de recourir à des corps cellulaires de grande épaisseur. Ainsi, la structure d’atténuation acoustique comprenant deux corps cellulaires empilés pour traiter à la fois les basses et les hautes fréquences sera relativement encombrante. La présente invention a donc pour but principal de proposer une structure d’atténuation acoustique permettant de traiter une large gamme de fréquence, tout en conservant une masse et un encombrement réduit. Conformément à l’invention, ce but est atteint grâce à une structure d’atténuation acoustique comprenant une structure multicellulaire inférieure et une structure multicellulaire supérieure, au moins une partie des cellules de la structure multicellulaire supérieure débouchant au moins partiellement dans une ou plusieurs cellules de la structure multicellulaire inférieure, la structure d’atténuation acoustique étant caractérisée en ce qu’un élément acoustique creux ayant une forme se rétrécissant progressivement entre une base et un sommet est présent dans chaque cellule d’au moins une partie de la structure multicellulaire inférieure. Ainsi, l’utilisation d’éléments acoustiques creux complexes dans l’une des structures acoustiques multicellulaires permet de traiter les basses fréquences avec un encombrement limité. L’utilisation d’une deuxième structure d’atténuation acoustique permet simultanément de traiter des fréquences plus hautes. Selon une caractéristique particulière de l’invention, la base de l’élément acoustique creux est présente à l’extrémité de la cellule de la structure multicellulaire inférieure située en regard de la structure multicellulaire supérieure. Ainsi, comme la base des éléments acoustiques creux complexes n’est pas située à l’extrémité de la structure d’atténuation acoustique, mais à une hauteur intermédiaire, les fréquences basses, moyennes et hautes peuvent être traitées. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, une peau acoustique intermédiaire est présente à l’extrémité des cellules de la structure multicellulaire supérieure situées en regard des cellules de la structure multicellulaire inférieure présentant des éléments acoustiques creux. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, la peau acoustique intermédiaire est au contact de la base des éléments acoustiques creux présents dans les cellules de la structure multicellulaire inférieure. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, la structure d’atténuation acoustique comprend en outre une structure multicellulaire intermédiaire de sorte qu’au moins une partie des cellules de la structure multicellulaire intermédiaire débouche au moins partiellement dans une ou plusieurs cellules de la structure multicellulaire inférieure et au moins partiellement dans une ou plusieurs cellules de la structure multicellulaire supérieure. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, chaque élément acoustique creux comprend des parois de prolongement s’étendant depuis la base dudit élément acoustique jusqu’à la peau acoustique intermédiaire. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, les cellules de la structure multicellulaire inférieure présentent une forme géométrique identique à la forme géométrique des cellules de la structure multicellulaire supérieure. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, les cellules de la structure multicellulaire inférieure présentent une section d’aire différente de l’aire de la section des cellules de la structure multicellulaire supérieure. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, la hauteur des cellules de la structure multicellulaire inférieure est différente de la hauteur des cellules de la structure multicellulaire supérieure. Selon une autre caractéristique particulière de l’invention, les cellules de la structure multicellulaire inférieure s’étendent selon une première direction et les cellules de la structure multicellulaire supérieure s’étendent selon une deuxième direction, la première direction et la deuxième direction étant sécantes. La est une vue schématique éclatée en perspective d’une structure d’atténuation acoustique selon un mode de réalisation de l’invention. La est une vue schématique en coupe de la structure d’atténuation acoustique de la une fois assemblée. La est une représentation graphique du coefficient d’atténuation acoustique en fonction de la fréquence de la structure d’atténuation acoustique des figures 1 et 2 comparé à deux autres structures d’atténuation acoustique. La est une vue schématique en coupe de la structure d’atténuation acoustique de la une fois assemblée avec un désalignement des cellules. La est une vue schématique éclatée en perspective d’une structure d’atténuation acoustique selon un mode de réalisation de l’invention, dans lequel les cellules supérieures sont moins larges que les cellules inférieures. La est une vue schématique en coupe de la structure d’atténuation acoustique de la une fois assemblée. La est une vue schématique éclatée en perspective d’une structure d’atténuation acoustique selon un mode de réalisation de l’invention, dans lequel les cellules supérieures sont inclinées par rapport aux cellules inférieures. La est une vue schématique en coupe de la structure d’atténuation acoustique de la une fois assemblée. La est une vue schématique éclatée en perspective d’une structure d’atténuation acoustique selon un mode de réalisation de l’invention, dans lequel une peau acoustique intermédiaire est insérée contre les éléments acoustiques creux. La est une vue schématique en coupe de la structure d’atténuation acoustique de la une fois assemblée. La est une vue schématique éclatée en perspective d’une structure d’atténuation acoustique selon un mode de réalisation de l’invention, dans lequel une peau acoustique intermédiaire est insérée entre la structure multicellulaire supérieure et une structure multicellulaire intermédiaire. La est une vue schématique en coupe de la structure d’atténuation acoustique de la une fois assemblée. La est une vue schématique éclatée en perspective d’une structure d’atténuation acoustique selon un mode de réalisation de l’invention, dans lequel le composant acoustique comprend des parois de prolongement. La est une vue schématique en coupe de la structure d’atténuation acoustique de la une fois assemblée. Structure d’atténuation acoustique (100) comprenant une structure multicellulaire inférieure (130) et une structure multicellulaire supérieure (110), au moins une partie des cellules (112) de la structure multicellulaire supérieure (110) débouchant au moins partiellement dans une ou plusieurs cellules (132) de la structure multicellulaire inférieure (130), la structure d’atténuation acoustique (100) étant caractérisée en ce qu’un élément acoustique creux (151) ayant une forme se rétrécissant progressivement entre une base (151a) et un sommet (151b) est présent dans chaque cellule (132) d’au moins une partie de la structure multicellulaire inférieure (130). Structure d’atténuation acoustique selon la revendication 1, dans laquelle la base (151a) de l’élément acoustique creux (151) est présente à l’extrémité de la cellule (132) de la structure multicellulaire inférieure (130) située en regard de la structure multicellulaire supérieure (110). Structure d’atténuation acoustique selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle une peau acoustique intermédiaire (102) est présente à l’extrémité des cellules (112) de la structure multicellulaire supérieure (110) situées en regard des cellules (132) de la structure multicellulaire inférieure (130) présentant des éléments acoustiques creux (151). Structure d’atténuation acoustique selon la revendication 3 lorsqu’elle dépend de la revendication 2, dans laquelle la peau acoustique intermédiaire (102) est au contact de la base (151a) des éléments acoustiques creux (151) présents dans les cellules (132) de la structure multicellulaire inférieure (130). Structure d’atténuation acoustique selon la revendication 3 lorsqu’elle dépend de la revendication 2, dans laquelle chaque élément acoustique creux (751) comprend des parois de prolongement (753) s’étendant depuis la base (751a) dudit élément acoustique (751) jusqu’à la peau acoustique intermédiaire (102). Structure d’atténuation acoustique selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant en outre une structure multicellulaire intermédiaire (120) de sorte qu’au moins une partie des cellules (122) de la structure multicellulaire intermédiaire (120) débouche au moins partiellement dans une ou plusieurs cellules (132) de la structure multicellulaire inférieure (130) et au moins partiellement dans une ou plusieurs cellules (112) de la structure multicellulaire supérieure (110). Structure d’atténuation acoustique selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle les cellules (132) de la structure multicellulaire inférieure (130) présentent une forme géométrique identique à la forme géométrique des cellules (112) de la structure multicellulaire supérieure (110). Structure d’atténuation acoustique (300 ; 400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle les cellules (132) de la structure multicellulaire inférieure (130) présentent une section d’aire différente de l’aire de la section des cellules (312 ; 412) de la structure multicellulaire supérieure (310 ; 410). Structure d’atténuation acoustique (100) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans laquelle la hauteur des cellules (132) de la structure multicellulaire inférieure (130) est différente de la hauteur des cellules (112) de la structure multicellulaire supérieure (110). Structure d’atténuation acoustique (400) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans laquelle les cellules (132) de la structure multicellulaire inférieure (130) s’étendent selon une première direction et les cellules (412) de la structure multicellulaire supérieure (410) s’étendent selon une deuxième direction, la première direction et la deuxième direction étant sécantes.