Contribution à l'étude de l'influence de l'usure sur le bruit de frottement des étoffes : approches instrumentales et sensorielles

Contribution to the study of wear's influence on fabric friction sounds : instrumental and sensory approaches

• Auteur / Autrice : Floriane Leclinche
• Direction : Dominique Adolphe, Emilie Drean, Véronique Zimpfer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 20/11/2019
• Etablissement(s) : Mulhouse
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de physique et mécanique textiles (Mulhouse) - Institut franco-allemand de recherches (Saint-Louis, Haut-Rhin) - Laboratoire de Physique et Mécanique Textiles - LPMT - UR4365 / LPMT - Institut franco-allemand de recherches de Saint-Louis / ISL

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ondes sonores -- Diffusion

Usure (mécanique)

Frottement

Propriétés acoustiques

Textiles et tissus à usages techniques

Mots clés libres

Bruit de frottement

Analyse sensorielle

Analyse en composantes principales

Système d'évaluation Kawabata

Conditions d'usage des étoffes

Frictional noise

Sensorial analysis

Principal component analysis

Kawabata evaluation system

Fabric wear conditions

Résumé

Le combattant, en se déplaçant, va générer un frottement tissu contre tissu qui générera lui-même des bruits de friction. Ces bruits pouvant être gênants, voire fortement handicapants, lors de la progression du combattant, il est important de les étudier. Des études antérieures ont montré que les propriétés sonores des tissus dépendent de nombreux paramètres tels que l’armure ou l’état de surface du tissu. L’usure étant l’un des principaux facteurs entraînant des modifications de cet état de surface, l’objectif de cette étude est d’analyser l’influence de l’usure sur le bruit de frottement des étoffes par deux approches différentes.Lors de ces travaux, les bruits de friction de quatre étoffes techniques ont été générés et enregistrés grâce à un dispositif expérimental permettant de simuler le mouvement du bras lors de la marche. Afin de pouvoir évaluer l’influence de l’usure, les échantillons ont été usés par deux méthodes différentes, par de multiples lavages et par le procédé Martindale. Pour chacun de ces échantillons, les paramètres acoustiques, les propriétés mécaniques et sensorielles ont été mesurés. Les paramètres acoustiques tels que le niveau sonore ont été obtenus à partir de la transformée de Fourier des spectres sonores, le système d'évaluation Kawabata (KES) a été utilisé pour mesurer les propriétés de compression et de surface du tissu. Enfin, l'évaluation des propriétés sensorielles a été effectué par un panel entraîné.Les résultats ont montré une évolution différente du niveau sonore selon la façon dont l’étoffe a été usée. Une étude des corrélations par analyse en composantes principales entre l’ensemble de ces paramètres a été réalisée, une forte relation entre le niveau sonore, la résilience en compression et le coefficient de frottement des étoffes a ainsi été démontrée. Ces travaux pluridisciplinaires ont permis de mettre en évidence l’impact des conditions d’usage des textiles sur le niveau sonore des bruits de friction, en effet, celui-ci varie en fonction de l’état de surface de l’étoffe et donc en fonction de son degré d’usure.

While moving the soldier will generate fabric-to-fabric frictions that will generate itself friction sounds. It is important to study them because these noises can be annoying or even disabling during the soldier’s progress. Previous studies have shown that sound properties of fabrics depend on various parameters such as the weave pattern or the surface of the fabric. Wear of fabrics is one of the main factors affecting the surface of fabrics therefore the aim of this study is to analyze the wear’s influence on fabric friction sound by two different approaches. The friction sounds of four technical fabrics were generated and recorded using an experimental device to simulate the movement of the arm when a person is walking. In order to assess the wear’s influence, the samples were worn out by two different methods, by multiple washes and by the Martindale process. For each of these samples, acoustic parameters, mechanical and sensory properties were measured. Acoustic parameters such as sound level were obtained thanks to a Fast Fourier transform, the Kawabata Evaluation System (KES) was used to measure the properties of compression and surface of fabrics. Finally, a trained panel carried out the assessment of sensory properties. The results showed a different evolution of the total sound level depending on how the fabric was worn. A study of the correlations especially by principal component analysis between all these parameters was realized. Thus, a strong relationship between the sound level, the compressive resilience and the friction coefficient of fabrics was demonstrated. This multidisciplinary work has shown the wear’s influence on the noise level of friction. Indeed, this level is different according to the state of fabric’s surface therefore according to its degree of wear.