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Vibratec s’implique dans le projet ARPE afin de réduire les nuisances sonores en environnement industriel

Publié le 27 mars 2018


Le projet ARPE (Acoustique et vibRation des Pompes à vidE) vise à réduire le bruit des machines, en particulier des pompes à vide, utilisant des transmissions par engrenages. Ce projet, co-financé par l’appel à projets FUI 19, est porté par un consortium constitué de Pfeiffer Vacuum, de la SRC Vibratec, spécialisée en vibro-acoustique et en modélisation multi-physique, d’INOPRO, une PME spécialisée dans le calcul fluide et du laboratoire LTDS spécialisé dans la vibro-acoustique des transmissions par engrenages et dans la tribologie.

Pfeiffer Vacuum est un fabricant de pompes à vide haute performance utilisées notamment dans l’instrumentation (pompes dans les laboratoires d’essais, pompes de petit débit). Cécile Pariset, R&D Mechanical Technology Group Engineer chez Pfeiffer Vacuum, nous explique les enjeux du projet ARPE : « nous avons initié ce projet afin de réduire significativement le bruit de nos équipements car les nuisances sonores constituent un frein à leur utilisation dans les laboratoires R&D où l’environnement est calme et où l’utilisateur travaille au plus près de la pompe. Nous travaillons avec nos différents partenaires au développement d’une méthode de conception qui permette de diminuer le bruit des transmissions mécaniques par engrenages et à sa mise en œuvre sur une pompe à vide de nouvelle génération ».

Le projet s’appuie sur une modélisation multi-physique pointue faisant intervenir la mécanique des fluides pour le calcul des couples fluidiques qui s’exercent sur la partie en
rotation, la dynamique non-linéaire des engrenages pour le calcul de la réponse des parties mobiles, la dynamique des structures pour la réponse d’ensemble de la pompe, et au final, la simulation vibro-acoustique pour le calcul du bruit rayonné.

Une maquette sonore de la pompe est également envisagée pour évaluer l’influence des paramètres de conception sur la perception acoustique que l’utilisateur a de la machine.

« Ce projet a rendu possible une collaboration de haut niveau technique et va nous permettre de diminuer le temps de développement de nos futurs produits », complète Cécile Pariset.

A moins d’un an de la fin du projet, des avancées significatives sont constatées tant sur la modélisation multiphysique que sur des technologies expérimentales. La complexité des phénomènes, et notamment la présence d’instabilités, a conduit à des modélisations très fines sur la physique du contact dynamique et sur des modèles multi-corps flexibles. A ce stade du projet, l’outil numérique de simulation est au point pour la prise en compte du comportement dans le domaine linéaire. Les six prochains mois seront dédiés à la mise au point de l’outil dans le domaine non linéaire.

« La mise en œuvre de ces acquis doit déboucher sur le prototype d’une pompe silencieuse », précise Christian Clerc, directeur scientifique de Vibratec.

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