Insonorisation de machine

[Bobby_Frog]

Bonjour à tous,

Je suis confronté à un problème
J'ai pour projet d'insonoriser une machine, plus particulièrement un broyeur.
Je vous met dans le contexte:

Après des mesures faites par une sonomètre, j'ai relevé un spectre acoustique et calculer un niveau de pression acoustique global de 110 dB(A).
Pour réduire ce bruit j'ai émis l’hypothèse de créer un capotage, qui encoffre la partie de la machine qui émet se bruit.

Caractéristique du capotage:

- Panneaux acoustiques réalisés à partir de tôles Inox 304
- Garnissage intérieur des panneaux acoustiques par matériau acoustique Poly-Absorb noir épaisseur 50 mm, protégé par une tôle perforée en Inox 304, permettant le nettoyage à l’eau de l’intérieur du capot. Coefficient Alpha Sabine du matériaux acoustique= 0.8
- Hauteur: 1100,0 mm
- Longueur: 2100,0 mm
- Largeur: 850,0 mm
- Il possède différentes ouvertures.


Maintenant le souci c'est que je souhaiterais calculer une valeur d'absorption (en dB) dans le but de savoir de combien mon bruit de départ va se réduire avec cette solution.

Avez vous une solution

Je vous remercie


Bobby_Frog
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[BobbyLeLutin]

Bonjour,

pour ton niveau de pression plutôt que de faire un relevé global il serait à mon avis plus judicieux de le faire par gammes de fréquences et en réglant un temps d'acquisition de quelques secondes histoires d'obtenir des moyennes. Cela permettrait de ne pas se faire avoir par des fluctuations de niveau et aussi de pouvoir se focaliser sur chaque gamme de fréquences pour les comparaison avant/après.

Je sais pas comment le formuler alors je fais un petit exemple de l'intérêt :

avant : 110 dB (A) son fort
après : 100 dB (A) en ayant beaucoup plus diminué les basses fréquences que les hautes, son moins fort mais plus désagréable car il semblera dans l'ensemble plus aigu.

En plus le dB (A) pousse presque à l'étude par gammes de fréquences puisqu'il fait le lien entre la physique et la perception auditive en fonction de la fréquence (effectivement sans changer le niveau sonore pour deux fréquences différentes il n'est pas rare d'en percevoir une plus forte que l'autre). Il serait donc dommage de laisser cette information de côté.
Enfin, dernier argument en faveur de l'étude en gammes de fréquences : l'absorption d'un matériau diffère avec la fréquence.

Aussi il faut préciser la position du sonomètre par rapport à la source car la décroissance sonore est de -6 dB (SPL) par doublement de distance et la source peut être directive. Je chipote mais c'est des choses qui ont un intérêt.

Sinon malheureusement j'ai une idée de logiciels (Catt-Acoustic ou Isimpa) mais ils permettent de simuler ce qu'il se passe dans la boîte mais pas en dehors (enfin je ne crois pas) vu qu'ils sont destinés à l'acoustique des salles... Des amis de licence avait eu un projet similaire sur un moteur mais, trop concentré sur le miens, je ne me souviens pas du moyen qu'ils ont utilisés pour simuler les résultats avant d'appliquer les modifications ...

[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
C’est un problème difficile. Car d’un côté vous ne pouvez pas enfermer toute la machine dans une boite fermée : il faut laisser entrer le matériau à broyer et laisser sortir le matériau broyé.
Le bruit sortira par ces ouvertures.
De plus, les vibrations de basse fréquence produites par la machine se propageront par les ancrages au sol à tout le bâtiment.
Au revoir.

[Bobby_Frog]

Bonjour,

Premièrement merci pour vos réponses.

Ensuite, Bobbylelutin, j'ai déjà effectué une analyse par fréquence: résultat, c'est entre 1000 et 1250 Hz que le son est le plus élevé. Par conséquent, j'ai choisi une mousse plus absorbante au niveau de ses fréquences.
Pour les relever de mesures, le sonomètre à été positionné à un endroit précis. Plus précisément, j'ai sélectionné 3 points précis autour de la machine afin de faire un avant/après solution.

LPFR: Effectivement, le risque est que le bruit s'échappe par les ouvertures, j'ai donc prévu des systèmes d'ouverture avec silencieux, de gaines isolante ainsi que des joints. De plus pour ne pas que les vibrations se répercutent, l’encoffrement sera dissocié du bâti machine par des sortes de patin anti-vibratoire.

Le capotage dont je vous parle, promet une diminution de 20dB +/- 2dB.

Mais j'aimerais mettre des calculs la dessus pour avoir un coté théorique et pratique. Dans le cadre de mes études, je dois prouver mes résultats comme ça. Je sèche à ce niveau là...

[A voir en vidéo sur Futura]

[BobbyLeLutin]

Bonjour,

Ça marche, comme ce n'était pas précisé je me suis dit qu'il valait mieux te le dire au cas où . Comment tu as fait pour évaluer une diminution de 20 dB +/-2 dB ? Ce n'est pas ça la partie calculatoire dont tu as besoin ?

[BobbyLeLutin]

Bonjour,

Ça marche comme ce n'était pas précisé je me suis dit qu'il valait mieux le dire, au cas où . Comment tu as fait pour évaluer une diminution de 20 dB +/- 2 dB ? Ce n'est pas ça la partie calculatoire dont tu as besoin ?

Edit : J'ai accidentellement envoyé le message deux fois à cause d'un problème de reconnexion si l'un deux peut être supprimé, merci d'avance.

[Bobby_Frog]

Effectivement j'avais oublié de le préciser .

Pour le résultat, c'est mon prestataire qui intervient qui m'a promis ce résultat, je ne l'ai pas calculé. Après comment est ce qu'il a défini celui-ci; je ne le sais pas. Surement avec un logiciel car j'ai reçu de très jolie plan en 3D.

Mais ma demande est exactement ça, je cherche la partie calculatoire.

[BobbyLeLutin]

Re,

je vois, ben si tu veux déterminer le taux d'absorption de ton matériaux je pense que tu peux prendre un haut-parleur monté sur un tuyau ouvert avec un micro en sortie, générer un bruit blanc puis récupérer les données informatiquement et refaire la même chose en rajoutant ton matériaux en terminaison du tube. Ensuite tu compare les fft des deux signaux pour connaître le gain (négatif) en fréquence dû au matériaux. Il me semble par contre que le micro devrait être placé légèrement dans le tube pour éviter de tomber sur noeud de pression pour les fréquences où lambda sera proche des dimensions du tube. Du coup la théorie serait plus du traitement de l'information et de la simulation que du calcul. Il me semble que c'est la technique employée mais je ne suis plus sûr, j'ai pas vraiment une bonne mémoire... Ensuite pour déterminer le niveau théorique aux 3 points où tu as pris tes mesures, je dirais que c'est en gros : Niveau théorique avec matériaux = Niveau de départ - Atténuation. L'expérience servirait à confirmer ou non la théorie.

Quand tu dis prestataire, c'est le fournisseur du matériaux ?

[LPFR]

Bonjour.
Le fabriquant doit fournir les caractéristiques acoustiques du matériau.
Malheureusement, dans le peu d’exemples que j’ai vus, les fabricants ne donnaient pas les caractéristiques en dessous de 50 ou 100 Hz.
La raison est simple. Les matériaux acoustiques absorbent très peu les basses fréquences.
Au revoir.

[Bobby_Frog]

Bonjour,

Excusez moi de la réponse tardive mais j'ai été pris par le temps...

Merci pour la solution BobbyLeLutin, je vais pas ta cacher que cette solution est un peut lourd à réaliser et je n'ai pas ce qu'il faut pour faire tout cela. Et surtout je n'ai pas d'échantillon du matériaux absorbant, les seules caractéristiques que j'ai sont celle-ci:

-Dimension standard: 1500 mm x 10000 mm
- Finition calandrée sur les deux faces
- masse volumique 40 kg/m3
-Tenue en température: -40°C à 110 °C
- Coefficient d'absorption acoustique Alpha= 0.8

Il n'existe aucune formule qui pourrai calculer un avant après traitement acoustique ?

La société qui installe le capotage fourni tout y compris la mousse absorbante.

[LPFR]

...
Il n'existe aucune formule qui pourrai calculer un avant après traitement acoustique ?
...

Bonjour.
Non. Il n’y a pas de formule magique.

Dans quelle plage de fréquences ce coefficient de 0,8 est valide ?

Désolé, mais vous n’irez pas loin avec ces données. La seule chose que vous savez est pour des bruits pour lesquels ce 0,8 est valide, 20% de la puissance sera réfléchie et repartira dans toutes la directions.
Et une partie se réfléchira sur les objets à l’intérieur de l’enceinte. Une autre partie ira vers d’autres parois avec de l’isolement (où un autre 20% sera réfléchi) et une autre partie se faufilera vers l’extérieur par les trous que vous ne pouvez pas rendre étanches.
Au revoir.

[phuphus]

Bonsoir,

Bonjour,

Excusez moi de la réponse tardive mais j'ai été pris par le temps...

Merci pour la solution BobbyLeLutin, je vais pas ta cacher que cette solution est un peut lourd à réaliser et je n'ai pas ce qu'il faut pour faire tout cela. Et surtout je n'ai pas d'échantillon du matériaux absorbant, les seules caractéristiques que j'ai sont celle-ci:

-Dimension standard: 1500 mm x 10000 mm
- Finition calandrée sur les deux faces
- masse volumique 40 kg/m3
-Tenue en température: -40°C à 110 °C
- Coefficient d'absorption acoustique Alpha= 0.8

Il n'existe aucune formule qui pourrai calculer un avant après traitement acoustique ?

La société qui installe le capotage fourni tout y compris la mousse absorbante.

Le mieux serait de nous donner le nom du prestataire, que l'on soit sûrs de ne jamais faire appel à lui.

Tu cherches à faire de l'isolation acoustique, pas de l'absorption.

Pour rappel : absorption = 1 - réflexion. En d'autres termes, l'air est un matériau parfaitement absorbant puisqu'il laisse tout passer. Au niveau d'une paroi, l'absorption est donc la somme de la dissipation (ce qui se perd en chaleur dans la paroi par amortissement interne) et de la transmission (ce qui est réémis de l'autre côté).

Le matériau que tu as choisi pourrait éventuellement être utilisé en tant que matériau dissipant. Mais pour cela, il faut que sont épaisseur soit au moins égale au quart de la longueur d'onde à amortir, donc au moins 8.5 cm à 1 kHz. Et même comme cela, tu n'amortiras pas grand chose.

Quelle est la perforation des tôles ? Si c'est de l'ordre de 20%, la réflexion sur les tôles sera prépondérante.

De l'isolation se fait avant tout avec de la masse (et ici, à 40 kg / m^3 avec 5 cm d'épaisseur, tu ne feras strictement rien ; pire; la tôle pourrait bien être méchamment excitée et le système deviendrait plus gênant qu'autre chose). Il faut des parois lourdes, qui seront peu excitées par les ondes incidentes, et donc qui réémettront peu de l'autre côté. En parallèle, il faut traiter l'intérieur du volume créé par les capots, car à cause des réflexions internes le niveau va vite augmenter. Donc par exemple (à brûle pourpoint, c'est juste pour te donner une idée) :
- au moins 8.5 cm de matériau absorbant / dissipant côté machine (type laine de roche)
- une plaque de bois
- un matériau ayant une densité surfacique élevé, et pourquoi pas amorti (un bitume)
- une plaque de bois de l'autre côté

Un double coffrage rempli de sable, c'est encore mieux.

Si tu as une fréquence particulière à traiter, rien de t'empêche de faire une "paroi accordée" amortie. Ou bien de mettre dans ton capotage des cavités accordées amorties (Helmholtz).

Enfin bon, si le niveau sur la plage des fréquences prépondérantes est plus de 10 dB au dessus du niveau global dû à toutes les autres fréquences, et que la plage de fréquences prépondérantes est très réduite (cela semble être le cas), alors il y a dans la machine une pièce ou un mécanisme dont le bruit va tout dominer (engrènement, frottements, rotation, etc.). Le mieux est de traiter cette source.

Tu as fait tes mesures sur la machine à vide ou bien en train de broyer ? Si c'est en fonctionnement, les matériaux broyés étaient-ils représentatifs de la manière dont cette machine sera utilisée ?

Edit : la doc du matériau précise bien "Revêtement intérieur de capotages"
http://www.eurosilence.com/fiches%20...UROSILENCE.pdf