Ce cours vise à rendre l’étudiant ou l'étudiante apte à mesurer et à réduire le bruit en s’appuyant sur les bases théoriques de l'acoustique industrielle et les techniques expérimentales associées.

À la fin de ce cours, l'étudiant ou l'étudiante sera en mesure :

• d’évaluer une plainte relative au bruit en effectuant mesures, analyses et interprétations des résultats;
• d'identifier les phénomènes physiques liés à la génération et à la propagation d'ondes sonores;
• de calculer par la méthode analytique des quadripôles la perte par transmission et le coefficient d'absorption pour des parois simples et multiples ainsi que la perte par insertion et la perte par transmission pour la propagation sonore dans les silencieux;
• d'utiliser des instruments de laboratoire pour la mesure de niveaux de pression acoustique;
• de concevoir et réaliser un prototype d’équipement à bruit réduit.

Acoustique psychophysiologique : fonctionnement du système auditif, distinction entre gêne due au bruit et risque de traumatisme auditif (surdité), règlements et recommandations. Acoustique physique : réflexion / absorption / transmission des sons; modélisation des matériaux poreux et massiques sous Matlab; introduction à la formulation quadripolaire; parois faites d'un matériau monocouche et extension à un matériau multicouche. Acoustique des salles : calcul prévisionnel du niveau de bruit dans un local; applications et utilisation de la perte par transmission (TL) et du coefficient d'absorption (α). Propagation dans les conduits : calcul de la perte par transmission et de la perte par insertion; conception de silencieux réacto-dissipatifs. Vibro-acoustique : transmission par voie solide; isolation antivibratoire; rayonnement acoustique d'une surface vibrante; bruit aérodynamique. Acoustique environnementale : effet de sol; effet des conditions atmosphériques; calcul des écrans.

Diagnostic des sources de bruit : identification, hiérarchisation et caractérisation des sources de bruit; chemins de transmission; surfaces de rayonnement; mesure de la puissance acoustique selon la norme ISO 3744. Conception de machines et équipements à bruit réduit : techniques expérimentales de diagnostic et solutions de réduction du bruit.

Séances de travaux pratiques sur la mise en oeuvre des calculs acoustiques dans les environnements Excel et MATLAB.

Séances de laboratoire sur la mise en oeuvre des techniques expérimentales incluant le diagnostic des sources de bruit sur un appareil suivi de la conception et la réalisation d’un prototype à bruit réduit.

Les objectifs du cours sont présentés dans les deux premiers paragraphes du descriptif de cours (section précédente)

•    3 h 30 de cours par semaine (incluant une pause de 30 minutes).
•    2 heures de laboratoire toutes les deux semaines incluant un projet.
•    2 heures de travaux pratiques en salle informatique toutes les deux semaines.

• Apprentissage coopératif en groupe restreint. Des équipes d’au plus 4 membres seront créées lors du premier cours. Lors des cours, des travaux d'équipe seront donnés régulièrement pour renforcer l'apprentissage en même temps que développer les capacités de travail en équipe. Le travail de TP, les laboratoires et le projet se feront en équipe.
• Apprentissage hybride. Les cours auront une formule hybride mélangeant apprentissage conventionnel (matière théorique délivrée en cours) et inversé (visionnage de petites capsules vidéos avant le cours). Les séances de cours incluent généralement la réalisation d'exercices et d'expériences.
• Utilisation d’un ENA (environnement numérique d’apprentissage) : la plateforme de cours Moodle (https://ena.etsmtl.ca) sera utilisée pour le téléchargement des documents du cours et des vidéos, les travaux en équipe (forum privé pour chaque équipe) et la remise des travaux.

Cours1 : Notions de base en acoustique: Onde acoustique et ses caractéristiques, comment représenter un son, les principaux indicateurs (pression, intensité, puissance). Acoustique psychophysiologique : présentation succinte de la sonométrie,  distinction entre gêne due au bruit et risque de traumatisme auditif (surdité), règlements et recommandations, bruit au travail, bruit ambiant et bruit environnemental.

Cours 2 : Acoustique psychophysiologique (suite) : Fonctionnement du système auditif, présentation détaillée de la sonométrie.

Cours 3 : Acoustique physique : Les principaux indicateurs acoustiques, champs acoustiques, sources de bruit (plane, linéique, ponctuelle) et la propagation de l'énergie acoustique en champ libre. Méthodes de mesure : présentation des normes de mesure et examen détaillé de la norme de mesure de la puissance acoustique ISO 3744. Concepts de base du diagnostic des sources de bruit d'une machine.

Cours 4 : Acoustique des salles 1 - Les divers types d'obstruction à la propagation des ondes acoustiques. Calcul du champ acoustique réverbéré par la méthode statistique. Application: calcul prévisionnel du niveau de bruit dans un local.

Cours 5 : Acoustique des salles 2 - Le calcul prévisionnel du niveau de bruit dans un local adjacent au local contenant la source de bruit. Présentation des méthodes de mesure du TL (perte par transmission) et de α (absorption) utilisant un champ acoustique diffus.

Cours 6 : Synthèse et préparation à l’examen intra.

Cours 7 : Préparation au projet : le diagnostic des sources de bruit. Élaboration en cours d'un plan de diagnostic par chaque équipe en vue du Lab 4.

Cours 8 : Réflexion / absorption / transmission des sons pour parois monocouches (Simulations MATLAB).

Cours 9 : Réflexion / absorption / transmission des sons pour parois multicouches (Simulations MATLAB).

Cours 10 : Propagation dans les conduits 1 : choix et calcul des silencieux (Simulations MATLAB).

Cours 11 : Propagation dans les conduits 2 : choix et calcul des silencieux (Simulations MATLAB)

Cours 12 : Vibration et rayonnement acoustique des structures.

Cours 13 : La conception de machines silencieuses. Présentation finale des projets.

Odinateurs portables

Barème d’attribution des notes

Clause particulière : Une note de 50 % ou plus dans les examens est nécessaire pour passer le cours.

Retard de remise d’un travail : Remise électronique (via plateforme Moodle, https://ena.etsmtl.ca). Pénalité de 10% par 24 h de retard

Notes de cours, travaux pratiques et laboratoires disponibles sur le site du cours sur Moodle (https://ena.etsmtl.ca/login/index.php).

• Beranek, L. L. & Ver, I. L. (1992 ou 2005). « Noise and Vibration Control Engineering: Principles and Applications », Wiley. Disponible en ligne à la bibliothèque: http://www.books24x7.com/marc.asp?bookid=40757
• Kinsler, L., Frey, A., Coppens, A. B., Sanders, J. V. (1982 ou 2000). « Fundamentals of acoustics », Wiley.

Site du cours sur Moodle : https://ena.etsmtl.ca/login/index.php

MEC636 – ACOUSTIQUE INDUSTRIELLE

ANNEXE I

Tous les appareils électroniques sont interdits en tout temps, sauf pour prendre des notes de cours et suivre le cours.

Aucune photographie, film ou enregistrement audio n’est toléré pour une utilisation autre que personnelle À moins d’indication contraire, le matériel pédagogique rendu disponible dans le cadre de ce cours est la propriété intellectuelle de l’enseignant qui l'a développé, tel qu'indiqué sur ledit matériel. Il est fourni à l'usage exclusif des étudiants (es) inscrits (es) au cours MEC636. Toute reproduction ou diffusion nécessite la permission du détenteur du droit d'auteur.

ANNEXE II

1.    Caractéristiques du cours

• Responsable(s) du cours : Olivier Doutres
• Coordonnées de l’enseignant :
• Groupe 01: Olivier Doutres (olivier.doutres@etsmtl.ca)
• Préalables : MEC222
• Crédits : 3

2.      Descriptif officiel du cours

Ce cours vise à rendre l’étudiant apte à mesurer et réduire le bruit en s’appuyant sur les bases théoriques de l'acoustique industrielle et les techniques expérimentales associées.

À la fin de ce cours, l'étudiant ou l'étudiante sera en mesure

• d’évaluer une plainte relative au bruit en effectuant mesures, analyses et interprétations des résultats
• d'identifier les phénomènes physiques liés à la génération et à la propagation d'ondes sonores;
• de calculer par la méthode analytique des quadripôles la perte par transmission et le coefficient d'absorption pour des parois simples (ex. mur de gypse) et multiples (ex. cloison double avec matériaux fibreux pour le bâtiment, fuselage d'avion) ainsi que la perte par transmission des silencieux (ex. chambres de compression, résonateurs utilisés dans les silencieux automobiles);
• d'utiliser des instruments de laboratoire pour la mesure de niveaux de pression acoustique;
• de concevoir et réaliser un prototype d’équipement à bruit réduit.

Acoustique psychophysiologique : Fonctionnement du système auditif, distinction entre gêne due au bruit et risque de traumatisme auditif (surdité), règlements et recommandations.

Acoustique physique : Réflexion / absorption / transmission des sons; modélisation des matériaux poreux et massiques sous Matlab; introduction à la formulation quadripolaire (matrice de transfert); parois faites d'un matériau monocouche et extension à un matériau multicouche. Acoustique des salles : calcul prévisionnel du niveau de bruit dans un local; applications et utilisation de la perte par transmission (TL) et du coefficient d'absorption (α).

Propagation dans les conduits : calcul de la perte par transmission; conception de silencieux réactifs, dissipatifs et hybrides.

Diagnostic des sources de bruit : Identification, hiérarchisation et caractérisation des sources de bruit; chemins de transmission; surfaces de rayonnement; mesure de la puissance acoustique selon la norme ISO 3744.

Conception de machines et équipements à bruit réduit : techniques expérimentales de diagnostic et solutions de réduction du bruit.

Séances de travaux pratiques sur la mise en œuvre des calculs acoustiques dans les environnements Excel et MATLAB. Séances de laboratoire sur la mise en œuvre des techniques expérimentales incluant le diagnostic des sources de bruit sur un appareil suivi de la conception et la réalisation d’un prototype à bruit réduit.

3.      Répartition des unités d’agrément du BCAPG