Etude et Analyse de l'Effet Acoustique sur les Engins Spatiaux / Brakni,Nabil  

Public ISBD Titre : Etude et Analyse de l'Effet Acoustique sur les Engins Spatiaux Type de document : texte imprimé Auteurs : Brakni,Nabil, Auteur ; Boudjemai,IAbdelmadjid, Directeur de thèse Editeur : Setif:UFA Année de publication : 2018 Importance : 1 vol (122 f .) Format : 29 cm Langues : Français (fre) Langues originales : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Physique:Etude et Analyse de l'Effet Acoustique Index. décimale : 530 Physique Résumé : Ce travail présent une partie d’une recherche globale qui a été entreprie pour atteindre un but précis qui est de protéger et de préserver au mieux la pérennité de la mission, le développement d’un outil de protection, d’atténuation ou de suppression des effets de la vibroacoustique, est toujours en cour de développement. Néanmoins, il existe plusieurs solutions qui permettent d’atténuer les effets de la vibroacoustique tel que le résonateur de Helmotz ou les absorbeurs à membrane et ils en existé bien d’autre tel qu’il est cité dans les chapitres précédents. Une autre méthode peut-être envisagé, qui est l’utiliser des matériaux composites en nid d’abeille perforés. Les perspectives de nos futurs travaux sont résumés ainsi : • Une analyse approfondie de l’effet de l’acoustique sur les engins spatiaux, • Développer un outil d’aide à la conception et dimensionnement de vibroacoustique. Note de contenu : Sommaire Introduction Générale................................................................... 1 Chapitre I Architecture et Composition d’un Satellite I.1 Introduction........................................................................... 5 I.2 Classification des satellites ...................................................... 5 I.2.1 Classification selon le type de mission ................................. 5 I.2.2 Classification selon leurs poids ........................................... 6 I.2.3 Classification selon l’orbite................................................. 6 I.3 Les orbites ............................................................................ 7 I.4 Architecture des satellites ....................................................... 8 I.4.1 Charge utile .................................................................... 8 I.4.2 La plateforme .................................................................. 8 I.4.3 Système de Propulsion Spatiale .......................................... 9 I.4.3.1 Exemple pour plusieurs moteurs à réaction : ................... 9 I.4.3.2 Propulsion électrique................................................... 10 I.4.3.3 Propulseurs sans masse propulsive embarquée .............. 11 I.4.3.4 Carburant utilisé ........................................................ 11 I.4.4 Contrôle d’altitude et d’orbite............................................ 13 I.4.4.1 Objectif du contrôle d’altitude...................................... 13 I.4.4.2 Le Système de Contrôle d’Altitude (SCA) ...................... 13 I.4.4.3 Système de Contrôle d’Altitude et d’Orbite (SCAO) ......... 13 I.4.5 Structure et mécanisme................................................... 16 I.4.5.1 Structure primaire ..................................................... 17 I.4.5.2 Adaptateur ............................................................... 22 I.4.5.3 Système de séparation ............................................... 22 I.4.5.4 Structures secondaires ............................................... 23 I.4.5.5 Structures complémentaires ........................................ 23 I.4.5.6 Systèmes pyrotechniques et Câblage ........................... 23 I.4.6 Contrôle thermique ........................................................ 24 I.4.6.1 Contrôles thermiques passifs ....................................... 24 I.4.6.2 Contrôles thermiques actifs ......................................... 25 I.4.7 Energie de bord ............................................................. 27 I.4.8 Télécommande, Télémesure et Localisation (Gestion de bord) .28 I.5 Forme géométrique de la structure d’un satellite ...................... 28 I.6 Choix des materiaux ............................................................ 31 I.7 Exigences générales sur la conception des structures d’un satellite ...........34 I.8 Conclusion .......................................................................... 35 Chapitre II Environnement Spatial et Lanceur Espace et atmosphère II.1 Espace et atmosphère ........................................................ 37 II.2 Environnement thermique ................................................... 37 II.3 Environnement spatial radiatif ............................................. 37 II.4 Oxygène atomique ............................................................. 38 II.5 Vide ................................................................................. 39 II.6 Débris et météorites .......................................................... 39 II.7 Gravitation........................................................................ 40 II.7.1 Loi de gravitation de Newton .......................................... 40 II.7.2 Déviations du modèle de masse ponctuelle ....................... 40 II.8 Structure de l’atmosphère terrestre ...................................... 41 II.8.1 Atmosphère terrestre neutre .......................................... 41 II.8.2 Aérodynamique dans l’atmosphère de la Terre .................. 42 II.8.3 Plasmas ....................................................................... 43 II.8.4 Ionosphère .................................................................. 44 II.8.4.1 Description ............................................................... 44 II.8.4.2 Effets Ionosphérique .................................................. 45 II.8.5 Plasmasphère ............................................................... 45 II.8.5.1 Effets Plasmasphère .................................................. 46 II.8.6 La magnétosphère externe ............................................. 46 II.8.6.1 Effets de La magnétosphère externe ............................ 47 II.8.7 Champs géomagnétiques ............................................... 47 II.9 Limites de la magnétosphère ............................................... 47 II.10 Vent solaire ..................................................................... 48 II.10.1 Effets du Vent solaire .................................................... 48 II.11 Environnements induits .................................................... 48 II.11.1 Effets de l’Environnements induits .................................. 48 II.12 Rayonnement de particules énergétiques ............................ 49 II.12.1 Ceintures de radiations ................................................. 49 II.12.2 Particules énergétiques solaires ...................................... 50 II.13 Rayons cosmiques galactiques ........................................... 50 II.14 Autres planètes ............................................................... 50 II.15 Rayonnement secondaire .................................................. 50 II.16 Autres sources de rayonnements ........................................ 50 II.17 Les effets des rayonnements cosmique galactique................. 50 II.18 Préparation d’une spécification d’environnement de rayonnement.... 51 II.19 Les débris spatiaux .......................................................... 52 II.20 Environnement au sol ....................................................... 52 II.20.1 Les Contraintes mécaniques.......................................... 52 II.20.2 Les contraintes chimiques ............................................. 52 II.20.3 Infrastructure.............................................................. 53 II.20.3.1 La salle blanche ...................................................... 53 II.20.4 Les moyennes de test .................................................. 53 II.20.4.1 Essais thermiques.................................................... 53 II.20.5 Les essais acoustiques.................................................. 53 II.21 Définition d’un lanceur ...................................................... 55 II.22 Fonctionnement exmeple d’un lanceur................................. 55 II.23 Structure ........................................................................ 56 II.24 Inconvénients :................................................................ 57 II.25 Deux types d’engins permettent la propulsion :.......................... 57 II.25.1 Vitesses d’éjections selon différents ergols :................... 57 II.25.2 La vitesse de libération................................................ 57 II.25.3 Calcul de la vitesse de libération de la Terre..................... 58 II.26 Exigences et contraintes de lancement ................................ 59 II.26.1 Contraintes de lancement .............................................. 59 II.27 Conclusion ...................................................................... 63 Chapitre III : Modélisation Vibroacoustique III.1 Introduction : .................................................................. 65 III.2 Domaines de l’acoustique .................................................. 65 III.3 Acoustique physique.......................................................... 65 III.4 Domaines transversaux ..................................................... 66 III.5 Absorption ....................................................................... 66 III.5.1 Absorbants par porosité................................................. 67 III.5.2 Absorbants de type résonateur à membranes................... 68 III.5.3 Absorbants par résonateur du type Helmholtz................... 68 III.5.4 Rôle de l’absorption dans l’air......................................... 69 III.6 Modélisation Vibroacoustique.............................................. 70 III.7 Les trois bandes de fréquences............................................ 71 III.8 Les méthodes numériques.................................................. 72 III.9 Modèle mathématique de l’acoustique :................................ 72 III.9.1 La théorie :.................................................................. 73 III.9.2 La pression acoustique incidente :................................... 74 III.9.2.1 La pression acoustique réfléchie :................................ 76 III.9.3 La prédiction des paramètres acoustique :........................ 78 III.9.4 Application................................................................... 79 III.9.5 Facteur d’absorption acoustique :.................................... 80 III.9.6 Facteur de remplissage (Fillfactor)................................... 81 III.10 Absorbeurs résonants ...................................................... 82 III.10.1 Mécanismes............................................................... 83 III.10.2 Modélisation mécanique d’un résonateur de Helmholtz .............. 83 III.10.2.1 Définition d’un résonateur de Helmholtz.................... 84 III.10.2.2 Modèle Masse-ressort............................................. 84 III.10.2.3 Présentation du résonateur de Helmholtz................... 85 III.10.2.4 Modélisation acoustique d’un résonateur de Helmholtz .87 III.11 Réduction du bruit de soufflante par traitement passif.......... 92 III.11.1 Structure sandwich nid d’abeille..................................... 92 III.11.2 Les plaques NIDA perforées........................................... 93 III.12 Conclusion...................................................................... 94 Chapitre IV : Simulation et Analyse des résultats IV.1 Introduction...................................................................... 96 IV.2 Analyse des paramètres vibro-acoustique.............................. 96 IV.2.1 Variation du facteur de remplissage en fonction du rapport .96 IV.2.2 Variation du facteur de remplissage en fonction de la fréquence acoustique..................................................................... 97 IV.2.3 Variation du facteur de remplissage en fonction du gap H.... 97 IV.2.4 Variation du facteur de remplissage en fonction de la géométrie de la coiffe du lanceur...................................................... 98 IV.2.5 Variation du facteur de remplissage en fonction de la pression acoustique..................................................................... 98 IV.2.5.1 Model d’energie ........................................................ 98 IV.2.5.2 Pression sonore ........................................................ 99 IV.2.5.3 Facteur de remplissage............................................... 99 IV.3 Facteur de remplissage acoustique (Model de densité)............100 IV.4 Analyse des résultats.........................................................101 IV.5 Helmhotz.........................................................................101 IV.5.1 Microphone pour le tuyau sans résonateur Helmholtz.........101 IV.5.2 Absorption d’un absorbeur à fentes.................................101 IV.5.3 Absorber de Helmholtz..................................................102 IV.5.4 Delany And Bazley........................................................103 IV.5.5 Absorbeur à membrane (Plaque perforée)........................103 IV.5.6 Absorbant avec support rigide........................................104 IV.5.7 Résistivité de flux (Pa s / m2) .........................................105 Conclusion Générale..................................................................106 Références............................................................................... Côte titre : MAPH/0280 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1wHw_AIgGEft7DpFxuOkFxkJU0y5odMcb/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf Etude et Analyse de l'Effet Acoustique sur les Engins Spatiaux [texte imprimé] / Brakni,Nabil, Auteur ; Boudjemai,IAbdelmadjid, Directeur de thèse . - [S.l.] : Setif:UFA, 2018 . - 1 vol (122 f .) ; 29 cm. Langues : Français (fre) Langues originales : Français (fre) Catégories : Thèses & Mémoires:Physique Mots-clés : Physique:Etude et Analyse de l'Effet Acoustique Index. décimale : 530 Physique Résumé : Ce travail présent une partie d’une recherche globale qui a été entreprie pour atteindre un but précis qui est de protéger et de préserver au mieux la pérennité de la mission, le développement d’un outil de protection, d’atténuation ou de suppression des effets de la vibroacoustique, est toujours en cour de développement. Néanmoins, il existe plusieurs solutions qui permettent d’atténuer les effets de la vibroacoustique tel que le résonateur de Helmotz ou les absorbeurs à membrane et ils en existé bien d’autre tel qu’il est cité dans les chapitres précédents. Une autre méthode peut-être envisagé, qui est l’utiliser des matériaux composites en nid d’abeille perforés. Les perspectives de nos futurs travaux sont résumés ainsi : • Une analyse approfondie de l’effet de l’acoustique sur les engins spatiaux, • Développer un outil d’aide à la conception et dimensionnement de vibroacoustique. Note de contenu : Sommaire Introduction Générale................................................................... 1 Chapitre I Architecture et Composition d’un Satellite I.1 Introduction........................................................................... 5 I.2 Classification des satellites ...................................................... 5 I.2.1 Classification selon le type de mission ................................. 5 I.2.2 Classification selon leurs poids ........................................... 6 I.2.3 Classification selon l’orbite................................................. 6 I.3 Les orbites ............................................................................ 7 I.4 Architecture des satellites ....................................................... 8 I.4.1 Charge utile .................................................................... 8 I.4.2 La plateforme .................................................................. 8 I.4.3 Système de Propulsion Spatiale .......................................... 9 I.4.3.1 Exemple pour plusieurs moteurs à réaction : ................... 9 I.4.3.2 Propulsion électrique................................................... 10 I.4.3.3 Propulseurs sans masse propulsive embarquée .............. 11 I.4.3.4 Carburant utilisé ........................................................ 11 I.4.4 Contrôle d’altitude et d’orbite............................................ 13 I.4.4.1 Objectif du contrôle d’altitude...................................... 13 I.4.4.2 Le Système de Contrôle d’Altitude (SCA) ...................... 13 I.4.4.3 Système de Contrôle d’Altitude et d’Orbite (SCAO) ......... 13 I.4.5 Structure et mécanisme................................................... 16 I.4.5.1 Structure primaire ..................................................... 17 I.4.5.2 Adaptateur ............................................................... 22 I.4.5.3 Système de séparation ............................................... 22 I.4.5.4 Structures secondaires ............................................... 23 I.4.5.5 Structures complémentaires ........................................ 23 I.4.5.6 Systèmes pyrotechniques et Câblage ........................... 23 I.4.6 Contrôle thermique ........................................................ 24 I.4.6.1 Contrôles thermiques passifs ....................................... 24 I.4.6.2 Contrôles thermiques actifs ......................................... 25 I.4.7 Energie de bord ............................................................. 27 I.4.8 Télécommande, Télémesure et Localisation (Gestion de bord) .28 I.5 Forme géométrique de la structure d’un satellite ...................... 28 I.6 Choix des materiaux ............................................................ 31 I.7 Exigences générales sur la conception des structures d’un satellite ...........34 I.8 Conclusion .......................................................................... 35 Chapitre II Environnement Spatial et Lanceur Espace et atmosphère II.1 Espace et atmosphère ........................................................ 37 II.2 Environnement thermique ................................................... 37 II.3 Environnement spatial radiatif ............................................. 37 II.4 Oxygène atomique ............................................................. 38 II.5 Vide ................................................................................. 39 II.6 Débris et météorites .......................................................... 39 II.7 Gravitation........................................................................ 40 II.7.1 Loi de gravitation de Newton .......................................... 40 II.7.2 Déviations du modèle de masse ponctuelle ....................... 40 II.8 Structure de l’atmosphère terrestre ...................................... 41 II.8.1 Atmosphère terrestre neutre .......................................... 41 II.8.2 Aérodynamique dans l’atmosphère de la Terre .................. 42 II.8.3 Plasmas ....................................................................... 43 II.8.4 Ionosphère .................................................................. 44 II.8.4.1 Description ............................................................... 44 II.8.4.2 Effets Ionosphérique .................................................. 45 II.8.5 Plasmasphère ............................................................... 45 II.8.5.1 Effets Plasmasphère .................................................. 46 II.8.6 La magnétosphère externe ............................................. 46 II.8.6.1 Effets de La magnétosphère externe ............................ 47 II.8.7 Champs géomagnétiques ............................................... 47 II.9 Limites de la magnétosphère ............................................... 47 II.10 Vent solaire ..................................................................... 48 II.10.1 Effets du Vent solaire .................................................... 48 II.11 Environnements induits .................................................... 48 II.11.1 Effets de l’Environnements induits .................................. 48 II.12 Rayonnement de particules énergétiques ............................ 49 II.12.1 Ceintures de radiations ................................................. 49 II.12.2 Particules énergétiques solaires ...................................... 50 II.13 Rayons cosmiques galactiques ........................................... 50 II.14 Autres planètes ............................................................... 50 II.15 Rayonnement secondaire .................................................. 50 II.16 Autres sources de rayonnements ........................................ 50 II.17 Les effets des rayonnements cosmique galactique................. 50 II.18 Préparation d’une spécification d’environnement de rayonnement.... 51 II.19 Les débris spatiaux .......................................................... 52 II.20 Environnement au sol ....................................................... 52 II.20.1 Les Contraintes mécaniques.......................................... 52 II.20.2 Les contraintes chimiques ............................................. 52 II.20.3 Infrastructure.............................................................. 53 II.20.3.1 La salle blanche ...................................................... 53 II.20.4 Les moyennes de test .................................................. 53 II.20.4.1 Essais thermiques.................................................... 53 II.20.5 Les essais acoustiques.................................................. 53 II.21 Définition d’un lanceur ...................................................... 55 II.22 Fonctionnement exmeple d’un lanceur................................. 55 II.23 Structure ........................................................................ 56 II.24 Inconvénients :................................................................ 57 II.25 Deux types d’engins permettent la propulsion :.......................... 57 II.25.1 Vitesses d’éjections selon différents ergols :................... 57 II.25.2 La vitesse de libération................................................ 57 II.25.3 Calcul de la vitesse de libération de la Terre..................... 58 II.26 Exigences et contraintes de lancement ................................ 59 II.26.1 Contraintes de lancement .............................................. 59 II.27 Conclusion ...................................................................... 63 Chapitre III : Modélisation Vibroacoustique III.1 Introduction : .................................................................. 65 III.2 Domaines de l’acoustique .................................................. 65 III.3 Acoustique physique.......................................................... 65 III.4 Domaines transversaux ..................................................... 66 III.5 Absorption ....................................................................... 66 III.5.1 Absorbants par porosité................................................. 67 III.5.2 Absorbants de type résonateur à membranes................... 68 III.5.3 Absorbants par résonateur du type Helmholtz................... 68 III.5.4 Rôle de l’absorption dans l’air......................................... 69 III.6 Modélisation Vibroacoustique.............................................. 70 III.7 Les trois bandes de fréquences............................................ 71 III.8 Les méthodes numériques.................................................. 72 III.9 Modèle mathématique de l’acoustique :................................ 72 III.9.1 La théorie :.................................................................. 73 III.9.2 La pression acoustique incidente :................................... 74 III.9.2.1 La pression acoustique réfléchie :................................ 76 III.9.3 La prédiction des paramètres acoustique :........................ 78 III.9.4 Application................................................................... 79 III.9.5 Facteur d’absorption acoustique :.................................... 80 III.9.6 Facteur de remplissage (Fillfactor)................................... 81 III.10 Absorbeurs résonants ...................................................... 82 III.10.1 Mécanismes............................................................... 83 III.10.2 Modélisation mécanique d’un résonateur de Helmholtz .............. 83 III.10.2.1 Définition d’un résonateur de Helmholtz.................... 84 III.10.2.2 Modèle Masse-ressort............................................. 84 III.10.2.3 Présentation du résonateur de Helmholtz................... 85 III.10.2.4 Modélisation acoustique d’un résonateur de Helmholtz .87 III.11 Réduction du bruit de soufflante par traitement passif.......... 92 III.11.1 Structure sandwich nid d’abeille..................................... 92 III.11.2 Les plaques NIDA perforées........................................... 93 III.12 Conclusion...................................................................... 94 Chapitre IV : Simulation et Analyse des résultats IV.1 Introduction...................................................................... 96 IV.2 Analyse des paramètres vibro-acoustique.............................. 96 IV.2.1 Variation du facteur de remplissage en fonction du rapport .96 IV.2.2 Variation du facteur de remplissage en fonction de la fréquence acoustique..................................................................... 97 IV.2.3 Variation du facteur de remplissage en fonction du gap H.... 97 IV.2.4 Variation du facteur de remplissage en fonction de la géométrie de la coiffe du lanceur...................................................... 98 IV.2.5 Variation du facteur de remplissage en fonction de la pression acoustique..................................................................... 98 IV.2.5.1 Model d’energie ........................................................ 98 IV.2.5.2 Pression sonore ........................................................ 99 IV.2.5.3 Facteur de remplissage............................................... 99 IV.3 Facteur de remplissage acoustique (Model de densité)............100 IV.4 Analyse des résultats.........................................................101 IV.5 Helmhotz.........................................................................101 IV.5.1 Microphone pour le tuyau sans résonateur Helmholtz.........101 IV.5.2 Absorption d’un absorbeur à fentes.................................101 IV.5.3 Absorber de Helmholtz..................................................102 IV.5.4 Delany And Bazley........................................................103 IV.5.5 Absorbeur à membrane (Plaque perforée)........................103 IV.5.6 Absorbant avec support rigide........................................104 IV.5.7 Résistivité de flux (Pa s / m2) .........................................105 Conclusion Générale..................................................................106 Références............................................................................... Côte titre : MAPH/0280 En ligne : https://drive.google.com/file/d/1wHw_AIgGEft7DpFxuOkFxkJU0y5odMcb/view?usp=shari [...] Format de la ressource électronique : pdf

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MAPH/0280	MAPH/0280	Mémoire	Bibliothéque des sciences	Français	Disponible Disponible

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