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Master Recherche MEGA Acoustique

 

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Spécialité ACOUSTIQUE

Responsable de la spécialité : Pr. Daniel JUVÉ
Laboratoire de Mécanique des Fluides et Acoustique - Bât. KCA
Ecole Centrale de Lyon
36, avenue Guy de Collongue
69134 ECULLY
Tél. : 33 (0)4.72.18.60.09 Fax : 33 (0)4. 72 18 91 43
Courriel : daniel.juve

Etablissements co-habilités : Université Claude Bernard Lyon 1, Ecole Centrale de Lyon, Institut des Sciences Appliquées de Lyon, Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat.

Les enseignements proposés offrent une large palette interdisciplinaire allant de la mécanique au génie électrique, sans négliger les aspects liés à l’humain. La spécialité "Acoustique" comprend trois parcours :

  • Parcours 1 : " Aéroacoustique ",
  • Parcours 2 : " Vibroacoustique ".
  • Parcours 3 : " Ultrasons et systèmes couplés"

La déclinaison en 3 parcours correspond aux spécificités recherche des laboratoires et à la provenance des étudiants (2 parcours « mécanique », 1 parcours « génie électrique »). La formation comprend une partie théorique et un stage d’initiation à la recherche d’une durée de 20 à 24 semaines réalisé en laboratoire ou centre industriel, sous la responsabilité d’un maître de stage et après accord du responsable du parcours. La formation théorique est constituée de six UE correspondant chacune à 5 crédits ECTS, de 25 heures d’enseignement. La répartition des six UE est la suivante :

  • Une UE est à choisir obligatoirement dans le Tronc Commun du Master MEGA ;
  • Une UE est obligatoirement le cours d’Acoustique Générale (Tronc Commun de la Spécialité).
  • Sur les quatre UE restantes, deux au moins doivent être prises dans l’un des trois Parcours (ce qui donne la coloration de l’enseignement).
  • Les deux autres sont à prendre dans la liste suivante :
    • Une UE optionnelle « hors Parcours » (Perception acoustique).
    • Une ou deux UE dans le même Parcours.
    • Une ou deux UE dans un parcours différent de la Spécialité.
    • Une UE d’une autre Spécialité de MEGA.
    • Une UE dans un autre M2 (ou enseignement de niveau équivalent), après accord du responsable de la spécialité. La « règle » est la personnalisation du cursus sous la responsabilité des étudiants, mais la cohérence des choix sera vérifiée et validée par le responsable de la spécialité.
  • Une UE langues de 3 ECTS est obligatoire : anglais pour les francophones, et français langue étrangère pour les autres.

Les UE peuvent comporter, à côté des enseignements magistraux, des activités pratiques dans un pourcentage variable (typiquement 1h pratique pour 2h théoriques).


La formation se déroule sur 2 semestres :

SEMESTRE 3 - 30 ECTS

  • - UE obligatoire de 5 ECTS (tronc commun de la Mention MEGA), à choisir dans la liste suivante :
    -  Mécanique et thermodynamique des milieux continus (A. Danescu et P. Boisse)
    -  Traitement des données de l’acquisition des signaux et image jusqu’à leur interprétation (D. Vray)
    -  Mécanique physique (D. Mazuyer, J. Scott, J.L. Barrat)
    -  Systémique et modélisation des systèmes (M. Miramond)
    -  Instabilité et couplage (H. Ben Hadid)
  • - UE optionnelle (hors parcours) :
    -  Perception acoustique (E. Parizet, N. Grimault, C. Marquis-Favre, M. Lavandier)
  • - UE de parcours
    • Parcours "aéroacoustique". Deux UE à choisir dans la liste suivante :
      -  Acoustique : Confort et Environnement (D. Juvé, M .A. Galland)
      -  Bruit d’origine aérodynamique, réduction à la source et nuisances aéroportuaires (M. Roger, O. Marsden, C. Bailly)
      -  Aéroacoustique avancée (C. Bailly, O. Marsden, C. Bogey)
      -  Contrôle actif du bruit et des vibrations (M.A. Galland, M. Ichchou)
    • Parcours "vibroacoustique". Deux UE à choisir dans la liste suivante :
      -  Acoustique des transports (E. Parizet, M. Ichchou)
      -  Acoustique du bâtiment (C. Marquis-Favre, E. Gourdon, M. Lavandier)
      -  Rayonnement acoustique et couplage fluide/structure (B. Laulagnet, M. Ichchou, G. Robert)
      -  Propagation vibratoire (L. Jezequel, JL Guyader)
    • Parcours "ultrasons et systèmes couplés". Deux UE à choisir dans la liste suivante :
      -  Ultrasons : applications médicales et industrielles (C. Cachard, P. Delachartre, Y. Jayet)
      -  Traitement d’image (R. Prost, T. Grenier, O. Bernard)
      -  Couplage Multiphysique et applications : systèmes ultrasonores, self-powered wireless systems, health monitoring (D. Guyomar, L. Petit, K. Yuse)
      -  Systèmes intelligents et actionneurs électroactifs (D. Guyomar, M. Lallart, K.Yuse, L. Petit).
  • Deux UE au choix selon les modalités précisées plus haut.

SEMESTRE 4 - 30 ECTS

  • UE de langue : 3 ECTS
  • Stage d’initiation à la recherche : 27 ECTS.

Le stage sera effectué dans un Laboratoire Universitaire, dans un Centre de recherche ou dans un service industriel de recherche et développement après accord du responsable de la spécialité ou du parcours


DESCRIPTIF SOMMAIRE DES UE

Tronc commun du Master

  • Mécanique et thermodynamique des milieux continus. Ce cours présente une synthèse unitaire de la mécanique des solides et des fluides. Cette synthèse s’appuie sur la mécanique des grandes transformations et sur la thermodynamique des phénomènes irréversibles. D’un point de vue pratique, on établit ainsi les bases indispensables à l’étude des fluides non-newtoniens (Génie des Procédés), des solides hyperélastiques (Caoutchouc, Polymères) et élastoplastiques (Mise en Forme).
  • Traitement de données : de l’acquisition des signaux et images jusqu’à leur interprétation. Ce cours propose une démarche et des outils pour l’acquisition, le traitement et l’exploitation des signaux et des images issus des différents domaines d’applications. Le cours contient deux parties : notions de bases et notions avancées. Parmi les notions avancées du traitement des données, nous avons le filtrage et la caractérisation fréquentielle des filtres, l’usage des fenêtres de pondération, le filtrage optimal et la déconvolution. Ces notions sont appliquées à la mécanique et la biologie. Ce cours traite également de l’élastographie.
  • Mécanique physique. L’objectif du cours est de présenter diverses théories physiques actuellement utilisées de manière relativement universelle dans les différentes branches de la mécanique : mécanique des fluides, matériaux, systèmes dynamiques. Sans viser une présentation complète de chaque domaine, le cours s’attachera, en partant d’exemples représentatifs, à sensibiliser les étudiants à ces approches unitaires ainsi qu’à introduire leur vocabulaire et leurs principaux concepts.
  • Systémique et modélisation des systèmes. Dans les domaines du Génie (mécanique, civil, énergétique, etc....), la modélisation des systèmes techniques -à concevoir, à fabriquer, à exploiter, etc.- renvoie à la problématique de la complexité : difficulté voire impossibilité d’aborder les problèmes par fragmentation, nécessité de construire des modèles adaptés au niveau de définition des objets (conception), nécessité de faire appel simultanément à des disciplines différentes du fait du caractère hétérogène ou multidimensionnel des relations constitutives de l’ensemble étudié, etc. Cette question de la modélisation des systèmes est abordée en deux temps : présentation de modèles généraux issus de la théorie des systèmes et des sciences et techniques de la conception, définition de méthodes d’évaluation multiniveaux de comportement de systèmes (mécaniques, thermiques, bâtiments, réseaux,....) et des techniques associées en fonction du niveau de description des systèmes.
  • Instabilités et couplage. L’objectif du cours est d’introduire les concepts de base permettant de prévoir les instabilités et de calculer la réponse de systèmes couplés fluides structure ainsi que leur instabilités statiques et dynamiques.

Tronc commun de la spécialité

  • UE obligatoire de Tronc Commun de Spécialité : Acoustique générale (J.L. Guyader, G. Robert). Donner aux étudiants une vision globale de la discipline. Le cours expose les équations de base de l’acoustique, décrit les grandes méthodes de résolution associées et présente des applications à des problèmes concrets.
  • UE optionnelle « hors parcours » : Perception acoustique (E. Parizet, N. Grimault). Présenter les bases de la perception des sons par l’homme et les outils permettant d’évaluer cette perception (calcul d’indicateurs adaptés ou expériences perceptives). L’accent sera mis sur les phénomènes perceptifs essentiels, le lien entre ces phénomènes et les applications, ainsi que sur l’apprentissage des méthodes de base utiles dans ce domaine.

Parcours aéroacoustique

  • UE optionnelle : Acoustique de l’Environnement (D. Juvé, M .A. Galland). L’objectif du cours est de présenter les connaissances de base en acoustique environnementale. On insistera sur les aspects de propagation, dans les locaux ou à l’extérieur, sur les moyens de contrôle et de réduction. Les principaux outils et indicateurs objectifs et subjectifs sont présentés (dB, Leq, cartes de bruit ...).
  • UE optionnelle : Bruit d’origine aérodynamique, réduction à la source et nuisances aéroportuaires (M. Roger, O. Marsden, C. Bailly). Ce cours est consacré aux fondements de l’aéroacoustique, science du bruit d’origine aérodynamique. De nombreuses applications sont détaillées, dans les domaines des transports, de la climatisation ... L’accent est mis sur les mécanismes d’émission et les méthodes de prédiction. Les conséquences du bruit aérodynamique en termes de nuisance sont analysées dans le contexte aéronautique (nuisances aéroportuaires, normes OACI).
  • UE optionnelle : Aéroacoustique avancée (C. Bailly, O. Marsden, C. Bogey). Génération du bruit par les écoulements et de la propagation en écoulement. Ce cours traite plus particulièrement du traitement numérique de ces problèmes, à partir de théories analogiques (Lighthill) ou d’une approche directe par résolution des équations de Navier-Stokes compressibles.
  • UE optionnelle : Contrôle actif du bruit et des vibrations (M.A. Galland, M. Ichchou). Fournir les bases des principes et techniques utilisés en Contrôle Actif. Cette méthode, principalement appliquée pour la réduction du bruit et des vibrations, est particulièrement intéressante aux basses fréquences, où les matériaux passifs ont une efficacité très limitée. De nombreuses illustrations sont présentées, en acoustique et vibrations.

Parcours vibroacoustique

  • UE optionnelle : Acoustique du bâtiment (C. Marquis-Favre, E. Gourdon et M. Lavandier). Phénomènes et méthodes de prévision spécifiques à l’acoustique du bâtiment : enjeux, gêne sonore ressentie par le riverain, Isolement aérien et solidien, prévision des performances acoustiques des bâtiments, correction acoustique, optimisation des matériaux et structures du bâtiment, acoustique des salles, critères de qualité acoustique, intelligibilité, acoustique des projets architecturaux neufs et anciens.
  • UE optionnelle : Acoustique des transports (E. Parizet, M. Ichchou). Sources vibroacoustiques des véhicules. Bruit extérieur : pneumatiques et contact roue/rail, propagation, écrans acoustiques. Bruit intérieur automobile : bourdonnement moteur, boîtes de vitesse. Réduction du bruit et des vibrations et outils de calculs. Indicateurs de confort et filtres de perception, confort et compromis.
  • UE optionnelle : Rayonnement acoustique des structures et couplage fluide/structure (B. Laulagnet, M. Ichchou, G. Robert). Introduction aux phénomènes de rayonnement et de couplage fluide-structure. Deux objectifs principaux : donner à l’étudiant une méthode cohérente pour formuler un problème de couplage entre structures et fluides, et présenter les principaux phénomènes d’interaction rencontrés dans les applications.
  • UE optionnelle : Propagation vibratoire (L. Jezequel, JL Guyader). Analyser les principaux phénomènes impliqués dans les transferts et les échanges d’énergie vibratoire entre milieux élastiques et présenter les méthodes de résolution utilisées dans les applications.

Parcours ultrasons et systèmes couplés

  • UE optionnelle : Ultrasons : applications médicales et industrielles (C. Cachard, P. Delachartre, Y. Jayet). Présentation des principaux éléments théoriques sur la propagation ultrasonore, définitions des grandeurs acoustiques et de leurs valeurs caractéristiques, l’émission et la réception des ultrasons. Applications médicales et industrielles.
  • UE optionnelle : Traitement d’image (R. Prost, T. Grenier, O. Bernard). Traitement d’image et système visuel humain. Systèmes de vision industrielle. Représentation et acquisition des images. Pré-traitements, extraction de caractéristiques. Segmentation, morphologie mathématique. Extraction de caractéristiques géométriques, classification et reconnaissance des formes. Transformations orthogonales et transformations en ondelettes des images. Approches avancées de filtrage et de segmentation des images, les démarches d’évaluation des traitements sous la forme de critères de qualité, mesures et applications.
  • UE optionnelle : Couplage Multiphysique et applications : systèmes ultrasonores, self- powered wireless systems, health monitoring (D. Guyomar, L. Petit, K. Yuse). Conversion d’énergie dans les matériaux intelligents. Lois gouvernant les systèmes couplés. Applications aux systèmes adaptatifs : Récupération d’énergie sur les sources ambiantes thermiques et vibratoires, contrôle de vibration semi-passif, Contrôle de santé par ondes ultrasonores, Générateurs ultrasonores d’imagerie et de puissance.
  • UE optionnelle : Systèmes intelligents et actionneurs électroactifs (D. Guyomar, M. Lallart, K. Yuse, L. Petit). Les grands principes de conception des systèmes intelligents (systèmes ultrasonores, récupérateur d’énergie sur poutre vibrante, capteur sismique...). Les compromis à maîtriser (force de blocage/ déplacement, gain/ bande- passante, température et variation du couplage). Outils de modélisation analytiques et numériques (FEM).

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