Modélisation, analyse et simulation de l'acoustique dissipative dans les tubes poreux ou rugueux ; application aux instruments à vent
Doctorant du Laboratoire de Mathématiques et de leurs Applications à l'Université de Pau et des Pays de l'Adour, Alexis Thibault soutiendra sa thèse intitulée "Modélisation, analyse et simulation de l'acoustique dissipative dans les tubes poreux ou rugueux ; application aux instruments à vent". Pour son travail de recherche, il était accueilli par le Laboratoire STMS ( (Ircam-Sorbonne Université-CNRS-Ministère de la Culture) de l'Ircam, au sein de l'équipe S3AM (Systèmes et signaux sonores : audio/acoustique, instruments). Sa thèse était co-dirigée par Juliette Chabassier (LMA Pau) et Thomas Hélie (STMS Lab). Il était co-encadré par Henri Boutin (Sorbonne Université, STMS Lab).
La présentation sera en français, à l'Ircam, mais pourra être suivie en direct sur https://youtube.com/live/PyVs3hxqdo4 .
Jury :
- Eliane BÉCACHE, ENSTA Paris, Rapporteuse
- Stefan BILBAO, Université d'Edimbourg (Royaume-Uni), Rapporteur
- Jean-Pierre DALMONT, Université du Mans, Examinateur
- Denis MATIGNON, ISAE-SUPAERO, Examinateur
- Fabrice SILVA, CNRS, Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique, Examinateur
- Henri BOUTIN, Sorbonne Université, STMS Lab, co-encadrant de thèse
- Juliette CHABASSIER, Université de Pau et des Pays de l'Adour, Co-directrice de thèse
- Thomas HÉLIE, CNRS, STMS Lab, Co-directeur de thèse
Résumé :
Ce travail de thèse se concentre sur la modélisation et la simulation avancées de l'acoustique dans les instruments à vent, en particulier en ce qui concerne les pertes acoustiques aux parois. Tout d'abord, nous développons et validons des méthodes de simulation robustes pour l'acoustique non dissipative, en utilisant des techniques d'éléments finis spectraux 1D et différents schémas numériques préservant l'énergie. Ensuite, nous étendons le modèle de Zwikker-Kosten pour inclure la dissipation viscothermique dans des tubes coniques, ou à paroi poreuse ou rugueuse, en utilisant une approche de moyennage sur une petite échelle par rapport à la longueur d'onde. Des mesures expérimentales corroborent le modèle de rugosité. Enfin, nous démontrons le caractère bien posé du modèle de Zwikker-Kosten dans le domaine temporel en utilisant la théorie des représentations diffusives, et développons des méthodes numériques respectant un bilan de puissance pour simuler l'acoustique dissipative. Ces résultats renforcent les méthodes de simulation pour les instruments à vent, offrant de nouvelles perspectives sur la dissipation acoustique liée à la rugosité des parois, avec des implications potentielles dans la facture instrumentale, la préservation du patrimoine et la musicologie. De plus, ces méthodes sont mises à disposition de la communauté grâce à la publication du code source dans la bibliothèque openwind (url : https://openwind.inria.fr).
