Bass-traps à membranes : modèles de fixation DIY

[Kryane]

J'ouvre ce post pour regrouper les idées de fixation pour les membranes de bass-traps à panneau rigides.
Le but est trouver les méthodes les simples à mettre en oeuvre, et de mettre un modèle mathématique en face pour ne pas se planter !
En gros, c'est un gros brainstorming

1. Les modèles mathématiques
Aujourd'hui, j'ai trouvé dans la literature (1) 3 modèles :
(1) Panneaux fléchissants de Frédéric Poirier http://conseils-acoustique.com/index.php...lechissant
- [M1] Piston
- [M2] Posé
- [M3] Encastré

La différence entre ces modèles est le comportement mécanique de la membrane et de sa fixation.
Elle est quantifiée par la raideur surfacique K11.

A cela j'ajoute 2 modèles que j'ai calculé :
- [M4] Posé libre sur la largeur (longueur libre)
- [M5] Encastré sur la largeur (longueur libre)


Lien vers la fiche de calcul très bien faite d'alec_eiffel pour les cas M1 M2 et M3 : http://forum-hifi.fr/thread-9175.html

2. Schémas des modèles
J'ai tracé rapidement différents schémas (l'axe Z étant l'axe de déformée du panneau)
- [S1] Posé libre sur deux arrêtes (retenu sur une seule) => utilisé pour le modèle [M4]
- [S2] Posé et retenu sur deux arrêtes
- [S3] Posé et encastré sur deux faces => utilisé pour le modèle [M5]
- [S4] Posé et retenu sur 4 arrêtes
- [S5] Encastré sur toutes les faces
- [S6] Posé et retenu uniquement sur Z sur 4 arrêtes
- [S7] Posé libre sur 4 arrêtes (plaque posée, une partie des bords se relèvent) / Manque le schéma



3. Simulation numérique
Pour rechercher quel modèle mathématique correspond à quel schéma, j'ai testé les schémas en éléments finis sur un cas particulier :
Panneau MDF épaisseur 12mm, 1,5m x 0,7m / Pression 0,1kPa. Puis la déformée moyenne est ramenée en raideur surfacique pour obtenir le K11. Profondeur de caisson de 200mm sans isolation pour donner une fréquence propre.
C'est un peu empirique, mais ça permet de comparer des solutions !

Pour ce cas particulier, les valeurs théoriques sont :
K11M2 = 192.7 kN/m3 - 54,2Hz (Cas posé)
K11M3 = 1 957 kN/m3 - 93,1Hz (Cas encastré)
K11M4 = 18.77 kN/m3 - 48,7Hz (Cas posé 2 arrêtes)
K11M5 = 112.6 kN/m3 - 51,7Hz (Cas encastré 2 faces)


S1 & S2

S3 & S4

S5 & S6

Les résultats sont les suivants :
K11S1 = 19.9 kN/m3 - 48,7Hz  => ~ [M4]
K11S2 = 52.5 kN/m3 - 49,8Hz 
K11S3 = 118.5 kN/m3 - 51,9Hz  => ~ [M5]
K11S4 = 1 780 kN/m3 - 90,0Hz  => ~ [M3]
K11S5 = 3 697 kN/m3 - 119,7Hz 
K11S6 = 744.6 kN/m3 - 68,8Hz 
K11S7 => je n'ai pas l'outil adéquat pour le simuler

Je trouve donc que le modèle encastré [M3] correspond au modèle posé retenu sur les 4 arrêtes [S4], donc différent d'un encastré complet.
Et je n'ai pas encore trouvé de correspondance pour le modèle posé [M2], il me manque de quoi le simuler [S7 ?]


4. Modèles de pose
Je complèterais la liste dans le WE en illustrant


[P1] Pose avec barrettes (Jipihorn)
3 barrettes fixées en haut et bas pour tenir le panneau + joint + soufflets, le but étant de s'approcher du piston.

(Photo de Jipihorn et schéma de pda0)

[P2] Pose avec latte fine
1 latte fine en bois sur tout le tour (pas de soufflets) => pose encastré 4 faces [M3]
Variante [P2A] : 1 latte fine en bois sur toute la largeur (pas de joint en haut et bas, soufflets latéraux) => pose encastré 2 faces [M5]

[P3] Pose avec bande souple (Papytechnofil & pda0)
1 bande souple (courroie, caoutchouc, PVC en bande) tout le tour (pas de soufflets)

[P4] Pose en suspension (Amoulsolo)
Pose libre tenue avec des ressorts ou des câbles

Sur le même principe, j'ai simulé les K11 de quelques cas :
[P1] K11 = 78.7 kN/m3 - 50,6Hz => Proche de l'encastré deux faces (M5)
[P2A] - épaisseur 5 K11 = 97.7 kN/m3 - 51,2Hz => Proche de l'encastré deux faces (M5)
[P2A] - épaisseur 3 K11 =  kN/m3 - 50,7Hz => Proche de l'encastré deux faces (M5)


P1 et P2A


... A compléter au fur et à mesure (idées, photos, schémas, formules, etc ...)