Utilisation de la polydispersité dans les matériaux absorbants acoustiques à base de milieux fibreux tridimensionnels aléatoires
Résumé
La distribution des diamètres des fibres joue un rôle clé dans les propriétés de transport et d'absorption acoustique d’un milieu fibreux tridimensionnel aléatoire. Conventionnellement, une moyenne pondérée en volume des diamètres des fibres est utilisée comme descripteur microstructural pour prédire la perméabilité visqueuse statique des milieux fibreux tridimensionnels aléatoires. Cependant, les propriétés acoustiques en grande longueur d’onde d’un tel milieu sont également sensibles aux fibres les plus fines, en particulier dans le régime haute fréquence. Dans nos travaux récents, nous avons montré qu’une moyenne pondérée en inverse de volume des diamètres des fibres peut efficacement servir de descripteur microstructural complémentaire pour capturer le comportement haute fréquence des milieux fibreux polydisperses (Int. J. Solids Struct. 296, 112840 (2024)). Dans cette étude, nous réexaminons l’identification de deux volumes élément représentatifs (VER), basée sur la reconstruction de microstructures de milieux fibreux tridimensionnels aléatoires ayant des diamètres de fibres moyens pondérés en volume et en inverse de volume, respectivement pour les régimes basse et haute fréquences. Dans cette communication, nous explorons les implications de cette méthode de pondération sur les propriétés de transport et d'absorption acoustique des milieux fibreux polydisperses, tout en mettant en lumière leurs avantages potentiels (Mater. Design 247, 113375 (2024)). Enfin, nous discutons des défis inhérents à ce domaine de recherche et proposons une perspective sur les directions futures et les opportunités pour faire progresser cette discipline.