Développement d’une méthodologie pour la définition d’absorbeurs acoustiques pour châssis informatique à forte densité de puissance thermique

Depuis plus de 30 ans, la société Kontron développe des serveurs et systèmes industriels haut de gamme destinés entre autres aux fabricants d'équipements et aux intégrateurs de systèmes pour les télécommunications, l’aéronautique, les équipements industriels et les appareils médicaux. La miniaturisation des processeurs accroît la densité de puissance thermique qui doit être dissipée par convection forcée engendrant des sources de bruit. Ainsi, les châssis informatiques à forte densité de puissance thermique peuvent produire du bruit non négligeable qui peut provoquer de l’inconfort et/ou des problèmes de santé (comme dans les hôpitaux) des utilisateurs et utilisatrices ou des personnes à proximité.

La société Kontron souhaiterait réduire le bruit de ses systèmes. Or, il n’y a que très peu de connaissances ou études concernant les sources de bruits de ces systèmes et leurs réduction. Un projet de recherche CRSNG Alliance – MITACS avec la société Kontron et l’École de technologie supérieure (ÉTS) a été initié et a pour objectif de développer une méthodologie permettant de concevoir des solutions optimales de réduction de bruit. Une des solutions possibles pour réduire ce bruit est de diminuer les transferts entre les sources acoustiques et le carter du châssis par l’ajout de matériaux acoustiques. Or, les volumes disponibles dans les châssis sont très réduits et dépendent de chaque configuration de châssis, ne permettant pas l’utilisation unique de matériaux acoustiques conventionnels (tels les matériaux poreux ou fibreux). Ainsi, l’objectif principal de la maitrise proposée est le développement d’une méthodologie pour la définition de nouveaux absorbeurs acoustiques pour la réduction du bruit de châssis informatique.

La maitrise proposée comprend les étapes suivantes : 

1. Revue bibliographique sur les absorbeurs acoustiques comprenant des matériaux structurés;
2. Caractérisation expérimentale des sources de bruit de plusieurs familles de châssis informatiques Kontron;
3. Développement d’un code de modélisation des solutions acoustiques et d’un code d’optimisation;
4. Définition des solutions acoustiques avec paramètres optimisés pour chaque famille de châssis;
5. Validation par approche numérique multiphysique des solutions proposées;
6. Fabrication et test en laboratoire des solutions;
7. Validation des solutions sur les systèmes Kontron.

Il est envisagé le développement d’absorbeurs acoustiques comprenant des matériaux structurés (comme les structures microperforées, les métamatériaux, les trous noir soniques, etc.). La modélisation acoustique devra prendre en compte l’environnement dans le châssis (les écoulements de fluide, le champ acoustique, etc.). Les prototypes d’absorbeurs seront fabriqués par imprimante 3D et par usinage-assemblage. Les absorbeurs seront testés en laboratoire (au tube acoustique en incidences normales et rasantes) et sur châssis (en chambre semi-anéchoïque).