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Sous-traitance & Services > Métrologie et contrôle

Un DM plus discret grâce à la simulation acoustique

Publié le 09 mars 2020 par Patrick RENARD
Source : Air Liquide Healthcare
L'optimisation du ventilateur Vendom a permis d'aboutir à un niveau de bruit de seulement 30 dB.

Air Liquide Medical Systems a fait appel aux compétences du Cetim pour optimiser son dispositif Vendom, destiné au traitement des troubles respiratoires du sommeil. L'objectif a pu être atteint en combinant essais physiques et simulations acoustiques.

Traiter les troubles respiratoires du sommeil permet au patient de mieux dormir et donc d’améliorer sa qualité de vie, à condition qu’il ne soit pas gêné par le bruit du dispositif, basé sur la ventilation.

C'est pourquoi Air Liquide Medical Systems (filiale de Air Liquide Healthcare) a conçu un nouveau ventilateur pour le domicile : Vendom (acronyme de ventilation à domicile), avec l'objectif d'un niveau de bruit réduit. Sa première version, testée au Cetim, présentait un niveau de puissance acoustique de 40 dB(A), soit 10 dB (A) au-dessus des objectifs fixés.

Reconcevoir toute l'architecture du boîtier

« Faute de compétences suffisantes et de moyens d’expertise en vibro-acoustique, nous avons fait appel au Cetim », explique Romain Davoine, concepteur mécanique chez Air Liquide Medical Systems. Le Cetim a réalisé un premier diagnostic vibro-acoustique sur un prototype et identifié des voies d’amélioration. Rapidement, une deuxième version prototype a été testée : le gain acoustique était important mais Air Liquide Medical Systems voulait aller plus loin, pour le bien-être et le confort du patient.

« Il a fallu revoir l’architecture du boîtier, le mode d’implantation de la micro-soufflante sur la structure d’accueil et modifier le système de silencieux, initialement intégré au circuit d’air », précise Romain Davoine.

Une modélisation vibro-acoustique hybride combinant éléments finis et méthode SEA (Analyse Statistique de l'Énergie) a permis d’évaluer virtuellement la pertinence des modifications proposées tout en tenant compte des contraintes du concept à l’étude (encombrement, pertes de charges, masse du dispositif…). L’objectif de pression acoustique de 30 dB(A) a pu être validé par un essai en chambre semi-anéchoïque au Cetim.

Les tests utilisateurs sur prototypes pilotes ont mis en évidence un autre point d’amélioration : le caractère tonal du dispositif en fonctionnement constituait une gêne pour les patients. Ce défaut, correspondant à l’émergence de la fréquence principale de la micro-soufflante sur le spectre sonore, a été corrigé par le biais d’études psycho-acoustiques avec des écoutes en ventilation et la recherche de critères de tonalité. Ces études ont été combinées à un travail d’amélioration des procédés de fabrication de la micro-soufflante et l’optimisation des matériaux intégrant le boîtier. Un nouveau pilote a permis de valider la solution retenue, ouvrant la voie à la phase de commercialisation.


www.cetim.fr

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