L’identification et la caractérisation des sources acoustiques restent encore aujourd’hui deux sujets d’importance pour les industriels qui ont besoin de techniques permettant d’identifier des sources acoustiques ou vibratoires sur des surfaces complexes dans un environnement acoustique non contrôlé. La thèse que nous présentons ici s'inscrit dans ce cadre. Nous y étudions les qualités d'une méthode inverse, appelée iPTF (pour inverse Patch Transfer Functions, pour la résolution de ce problème particulier. Nous consacrerons le premier chapitre de notre étude à la synthèse bibliographique des méthodes les plus pertinentes permettant de résoudre des problèmes similaires. Nous soulignerons également les difficultés de ces méthodes pouvant être liées à leurs applications pratiques ou à leurs fondements théoriques. Dans un second chapitre, nous présenterons la méthode iPTF à partir de sa formulation directe, c'est-à-dire de la source vers le bruit rayonné. Celle-ci est une approche par sous-structuration de domaines permettant l’étude des problèmes vibro-acoustiques en basses et moyennes fréquences. Nous montrerons particulièrement la façon dont l'association des deux formulations directe et indirecte permet de définir une méthode pouvant conduire jusqu'à l'identification des trois champs de vitesses, de pressions et d'intensités sur la surface de l'objet source. Notre troisième chapitre sera consacré à la présentation des premiers résultats d'identification dans un cas d'application numérique simple. Nous effectuerons, dans les chapitres quatre et cinq, une étude des principaux paramètres conditionnant les résultats donnés par la méthode. Le premier de ces deux chapitres présentera la mise en place d'un code de calcul permettant de résoudre rapidement le problème de rayonnement d'une structure simple. La méthode ainsi définie sera utilisée dans le chapitre cinq afin de générer de nombreux champs rayonnés présentant des caractéristiques différentes de façon à étudier la stabilité de la méthode iPTF face à la variation de différents paramètres. Un sixième chapitre présentera une étude approfondie faite sur les ondes évanescentes qui prennent une part non négligeable dans le champ rayonné par les structures. Ces ondes évanescentes, par définition, ne peuvent pas être mesurées au delà du champ proche, ce qui peut être la cause d'une part des défauts d'identification rencontrés lors de l'application de notre méthode. L'étude faite ici aura pour but de déterminer l'importance de ces ondes évanescentes dans le champ rayonné. Nous présenterons enfin, dans un dernier chapitre, les résultats de mesures expérimentales réalisées. / Nowadays, both identification and characterization of acoustical sources remain two important topics in industry as such method are often required to localize acoustical or vibrational sources on complex surfaces in an acoustical environment that may not be well-known. The PhD Thesis we present hereby is set in this purpose. We will study the ability of an inverse method, named iPTF (standing for inverse Patch Transfert Functions) used to solve this particular problem. In our first chapter we will present a bibliographical study of the different methods dealing with the resolution of similar problems. We will particularly underline the difficulties encountered with these methods, either regarding their practical application or their theoretical bases. The presentation of the iPTF method will be made in the second chapter. This presentation will be organized starting from the direct formulation, that is from the source to the radiated sound. This direct method is a sub-domai decomposition based approach, allowing the study of vibro-acoustical problems in low and mid frequencies. We will especially explain how the association of both direct and reverse formulation enables to identify the pressure, velocity and intensity fields on the source. The third chapter will concerne the presentation of the first identification results in a simple numerical application. In the fourth and fifth chapters, the main parameters conditioning the results given by our method will be studied. The first of these two chapters will introduce a calculation routine used to compute quickly the radiation field of a simple structure. This routine will then be used in our fifth chapter in order to build numerous fields having different characteristics. Using all these fields will let us know the stability of our method regarding different parameters. A sixth chapter will present a precise study of evanescent waves that constitute a non-neglectful part of the radiated field. According to their definition, those evanescent waves cannot be taken into account beyond the near-field, and this may be the reason of some difficulties while applying our method. The objective of the study herein presented is to determine the importance of those evanescent waves in the radiated field. We eventually present, in a last chapter, the results of experimental measures conducted during the preparation of this PhD Thesis.

Pour limiter la pollution sonore et répondre aux exigences des clients, le secteur automobile est contraint pour la prochaine décennie à diminuer drastiquement les émissions sonores de ses véhicules. Le Groupe Moto Propulseur (GMP) constitue l’une des principales sources de bruit et les solutions palliatives couteuses ne permettront plus à terme le passage des normes acoustiques. L’optimisation du comportement vibro-acoustique de telles structures par un travail détaillé de la conception reste le meilleur levier. Dans ce contexte, les ingénieurs sont à la recherche de méthodes expérimentales d’identification et de caractérisation de sources acoustiques particulièrement efficaces et pertinentes. En ce sens, la principale attente est la reconstruction précise des champs acoustiques sur des structures à géométrie complexe en présence d’un environnement industriel contraignant et non contrôlé. Dans la continuité de la méthode u-iPTF (inverse Patch Transfer Functions) précédemment développée, la première partie de ce travail de doctorat s’est attachée à uniformiser le principe du volume acoustique virtuel sur lequel elle repose afin de proposer la formulation d’une méthode alternative, dénommée m-iPTF, dont le principe théorique permet de répondre intégralement au cahier des charges du partenaire industriel. En effet, contrairement à la méthode u-iPTF, la méthode m-iPTF s’affranchit de la mesure des vitesses de particules d’air, encore peu robuste et coûteuse, et utilise uniquement des pressions acoustiques. Une première étude numérique a cadré le domaine de validité et de mise en application de la méthode. Elle a été suivie par trois campagnes expérimentales de complexité croissante dont une application en conditions industrielles standards, celle d’un GMP complet fonctionnant sur banc moteur. L’ensemble de ces études a permis de démontrer l’adéquation de la méthode à un milieu industriel et d’illustrer toutes les potentialités offertes par la reconstruction 3D de champs pariétaux pour l’optimisation de structures complexes (discrimination et hiérarchisation de sources, corrélation et couplage à la simulation numérique...). / To limit the sound pollution and to meet customer requirements, the automotive sector is constrained for the next decade to drastically reduce the noise emissions of its vehicles. The powertrain is one of the main sources of noise and expensive workaround will not be sufficient in the future to meet acoustic standards. The optimization of the vibro-acoustic behavior of such structures by a detailed design work remains the best way. In this context, engineers are looking for an efficient and relevant experimental noise source identification and characterization method. In this sense, the main expectation is the precise reconstruction of all the acoustic source fields on geometrically complex structures and in the presence of a restrictive and uncontrolled industrial environment. In the continuity of the u-iPTF method (inverse Patch Transfer Functions) previously developed, the first part of this PhD work was to standardize the principle of the virtual acoustic volume on which it relies and to propose the development of an alternative method, called m-iPTF, whose theoretical principle allows reaching all the specifications of the industrial partner. Indeed, contrary to the u-IPTF method, the m-iPTF method overcomes the measurement of air particles velocity, expensive and not yet robust, and uses acoustic pressure only. A first numerical study framed the scope of validity and application of the method. It was followed by three experimental campaigns of increasing complexity with a final application in industrial standard conditions, i.e. a powertrain running on a test bench. All these studies have demonstrated the suitability of the method in an industrial environment and illustrated the potential of the 3D reconstruction of parietal fields for the optimization of complex structures (discrimination and ranking of noise sources, correlation and coupling with numerical simulations...).

A supernova (SN) is the explosive destruction of a star. Via a luminous outpouring of radiation, the SN can rival the brightness of its SN host galaxy for months or years. In the past decade, astronomical surveys regularly observing the sky to deep limiting magnitudes have revealed that core collapse SNe (the demises of massive stars) are sometimes preceded by eruptive episodes by the progenitor stars during the years before the eventual SN explosion. Such SNe tend to show strong signatures of interaction between the SN ejecta and the circumstellar medium (CSM) deposited by the star before the SN explosion, likely by mass-loss episodes like the ones we have started to observe regularly. The complex CSM resolved around certain giant stars in our own galaxy and the eruptions of giant stars like η Car in the 19th century can be seen in this context. As the SN ejecta of an interacting SN sweep up the CSM of the progenitor, radiation from this process offers observers opportunity to scan the late mass loss history of the progenitor. In this thesis, interacting SNe and eruptive mass loss of their progenitors is discussed. The SN iPTF13z (discovered by the intermediate Palomar Transient Factory, iPTF) is presented. This transient was followed with optical photometry and spectroscopy during 1000 days and displayed a light curve with several conspicuous re-brigthenings ("bumps"), likely arising from SN ejecta interacting with denser regions in the CSM. Around 200 days before discovery, in archival data we found a clear precursor outburst lasting >~ 50 days. A well-observed (but not necessarily well understood) event like SN 2009ip, which showed both precursor outbursts and a light curve bump, makes an interesting comparison object. The embedding of the (possible) SN in a CSM makes it hard to tell if a destructive SN explosion actually happened. In this respect, iPTF13z is compared to e.g. SN 2009ip but also to long-lived interacting SNe like SN 1988Z. Some suggestions for future investigations are offered, to tie light curve bumps to precursor events and to clarify the question of core collapse in the ambiguous cases of some interacting SNe.

L'identification et la caractérisation des sources acoustiques restent encore aujourd'hui deux sujets d'importance pour les industriels qui ont besoin de techniques permettant d'identifier des sources acoustiques ou vibratoires sur des surfaces complexes dans un environnement acoustique non contrôlé. La thèse que nous présentons ici s'inscrit dans ce cadre. Nous y étudions les qualités d'une méthode inverse, appelée iPTF (pour inverse Patch Transfer Functions, pour la résolution de ce problème particulier. Nous consacrerons le premier chapitre de notre étude à la synthèse bibliographique des méthodes les plus pertinentes permettant de résoudre des problèmes similaires. Nous soulignerons également les difficultés de ces méthodes pouvant être liées à leurs applications pratiques ou à leurs fondements théoriques. Dans un second chapitre, nous présenterons la méthode iPTF à partir de sa formulation directe, c'est-à-dire de la source vers le bruit rayonné. Celle-ci est une approche par sous-structuration de domaines permettant l'étude des problèmes vibro-acoustiques en basses et moyennes fréquences. Nous montrerons particulièrement la façon dont l'association des deux formulations directe et indirecte permet de définir une méthode pouvant conduire jusqu'à l'identification des trois champs de vitesses, de pressions et d'intensités sur la surface de l'objet source. Notre troisième chapitre sera consacré à la présentation des premiers résultats d'identification dans un cas d'application numérique simple. Nous effectuerons, dans les chapitres quatre et cinq, une étude des principaux paramètres conditionnant les résultats donnés par la méthode. Le premier de ces deux chapitres présentera la mise en place d'un code de calcul permettant de résoudre rapidement le problème de rayonnement d'une structure simple. La méthode ainsi définie sera utilisée dans le chapitre cinq afin de générer de nombreux champs rayonnés présentant des caractéristiques différentes de façon à étudier la stabilité de la méthode iPTF face à la variation de différents paramètres. Un sixième chapitre présentera une étude approfondie faite sur les ondes évanescentes qui prennent une part non négligeable dans le champ rayonné par les structures. Ces ondes évanescentes, par définition, ne peuvent pas être mesurées au delà du champ proche, ce qui peut être la cause d'une part des défauts d'identification rencontrés lors de l'application de notre méthode. L'étude faite ici aura pour but de déterminer l'importance de ces ondes évanescentes dans le champ rayonné. Nous présenterons enfin, dans un dernier chapitre, les résultats de mesures expérimentales réalisées.