Contribution à l'identification large bande des structures anisotropes : Application aux tables d'harmonie des pianos

Contribution to broad band identification of anisotopic structures application to piano soundboards

• Auteur / Autrice : Julien Berthaut
• Direction : Louis Jézéquel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Mécanique
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Anisotropie

Acoustique musicale

Ondes hectométriques

Mots clés libres

Equation dispersion

Dynamique large bande

Piano

Résumé

Les techniques d'identification des structures sont nombreuses pour les vibrations en basses fréquences (domaine modal). Lorsque la fréquence augmente, la description modale des mouvements est inopérante et une description ondulatoire des phénomènes est généralement requise. La principale contribution de cette thèse est le développement d'une nouvelle méthode d'identification des équations de dispersion pour des structures anisotropes dans le domaine des forts recouvrements modaux. Basée sur la projection des champs vibratoires sur des ondes inhomogènes (méthode dite inhomogeneous wave correlation) elle s'affranchit des conditions vibratoires. La méthode est ensuite uitlisée pour caractériser divers matériaux : matériau bicouche, sandwich nid d'abeille, parois raidies (avec notamment l'apparition d'une propagation multimodale guidée). L'ensemble des techniques décrites est enfin appliquée à la table d'harmonie d'un piano.

In the low frequency domain, where modal description is efficient, identification methods are numerosous, but at higher frequencies, this approach fails and predictive models use a propagative description of the phenomenae. But there is a lack of identification tools in this frequency range. The main contribution of this thesis is the development of the new ''inhomogeneous wave correlation'' (IWC) method. This method identifies the complete dispersion curves of anisotropic structures for medium and high frequencies. The use of inhomogeneous waves allows the method to be unsensitive to boundary and excitation conditions. The method is then successfully applied to multilayered paltes, honeycomb sandwichs, ribbed panels (which exhibits a multi-modal wave-guided propagation). All the methods described in the manuscript are carried out on a piano sound-board.