Responsable : 
Alain Berry

Établissement : 
Université de Sherbrooke

Année de concours : 
2020-2021

Table des matières

  1. Résumé du projet

1. Résumé du projet

Les secteurs du génie mécanique, du génie aéronautique ou du génie biomédical s’intéressent de plus en plus à de nouvelles générations de matériaux (matériaux structurés, fonctionnels, hétérogènes, multicouches, composites, méta-matériaux, matériaux intelligents, etc.). Certains de ces matériaux ont des fonctionnalités précises en termes d’absorption ou d’isolation acoustique ou en termes d’amortissement vibratoire. De plus, la répartition ou l’évolution de ces propriétés peuvent révéler des anomalies dans la fonction que doit remplir le matériau.

La caractérisation, mesure, identification des propriétés acoustiques ou mécaniques (rigidité et amortissement) de ces matériaux pose des défis scientifiques importants parce que ces matériaux sont complexes et doivent être éventuellement décrits par un nombre élevé de paramètres physiques. Par exemple, des matériaux non homogènes ont des propriétés qui varient spatialement, et qui doivent donc être « cartographiées » sur leur surface ou leur volume. De même, ces matériaux, une fois installés, assemblés ou intégrés dans un système plus vaste peuvent voir leurs propriétés acoustiques ou mécaniques changer si celles-ci ont été évaluées sur un échantillon isolé.

Ce projet vise à développer de nouvelles connaissances et technologies pour la caractérisation mécanique et acoustique de ces nouveaux matériaux. De façon générale, ce problème de caractérisation appartient à la catégorie des problèmes « inverses », où la réponse acoustique ou vibratoire du matériau sert à reconstruire les paramètres intrinsèques recherchés. Cette approche peut être déployée à partir d’une réponse dans le domaine audible ou dans le domaine ultrasonore, ce qui nécessite entre autres des sources d’émission et des capteurs adaptés.

Dans ce projet, les chercheurs travailleront de façon spécifique sur les axes suivants :

  1. Nouvelles sources d’émission vibratoires adaptées à la caractérisation des propriétés mécaniques ;
  2. Nouvelles sources d’émission sonores ou ultrasonores; ces sources auront par exemple des propriétés de directivité contrôlée, de façon à exciter des zones précises du matériau ou du milieu testé ;
  3. Pilotage de ces sources vibratoires et acoustiques pour produire des champs localisés ;
  4. Méthodes de caractérisation mécanique des matériaux par des mesures distribuées, permettant de cartographier ces propriétés ;
  5. Méthodes de caractérisation acoustique de matériaux in-situ, permettant d’identifier les propriétés en condition installée, dans un environnement éventuellement complexe.