Analyse d’enveloppe des champs vibratoires pour l’identification des propriétés géométriques et dynamiques des matériaux architecturés

Quentin Leclere (1) , Kerem Ege (1) , Philippe Duvauchelle (1) , Valérie Kaftandjian (1) , Mohamed Tahraoui (1)

1 LVA - Laboratoire Vibrations Acoustique

La conception de matériaux architecturés est un domaine d’application en plein essor situé au carrefour de l’ingéniérie mécanique, des matériaux et des procédés. Ces matériaux sont généralement développés dans le but d’optimiser leurs performances selon différents critères dépendants de l’application visée, comme par exemple le compromis raideur/masse dans les problématiques d’allègement des structures ou le pilotage de l'amortissement dynamique pour une bande fréquentielle donnée. Une fois réalisé, l’échantillon de matériau doit être caractérisé expérimentalement de manière à vérifier a posteriori son comportement. Sa caractérisation vibratoire permet ainsi par exemple d’identifier des courbes de dispersions permettant d’accéder à des paramètres homogénéisés d’un matériau équivalent. La caractérisation géométrique de la structure hétérogène peut rester cependant dans certains cas difficile à faire au travers d’essais vibratoires. Elle peut être par contre plus facilement obtenue par d'autres approches comme l'imagerie par rayonnement ionisants. L’objectif de cette communication est de proposer une caractérisation géométrique de la structure grâce à l’analyse d’enveloppe du champ vibratoire. Le spectre d’enveloppe est une technique largement utilisée en traitement de signal pour mettre en évidence les modulations d’amplitudes, permettant par exemple de détecter des défauts sur machines tournantes. Appliquée au champ vibratoire, l’analyse d’enveloppe met en évidence les modulations d’amplitudes spatiales générées par l’hétérogénéité de la structure, permettant le cas échéant d’accéder à certaines propriétés de périodicité géométrique. La méthodologie sera illustrée sur une structure de type sandwich nid d’abeille (aluminium-nomex-aluminium), et les résultats seront comparés à une approche basée sur l’imagerie par rayons X.

Domaines: Acoustique [physics.class-ph]

Quentin Leclere, Kerem Ege, Philippe Duvauchelle, Valérie Kaftandjian, Mohamed Tahraoui. Analyse d’enveloppe des champs vibratoires pour l’identification des propriétés géométriques et dynamiques des matériaux architecturés. 16ème Congrès Français d'Acoustique, CFA2022, Société Française d'Acoustique; Laboratoire de Mécanique et d'Acoustique, Apr 2022, Marseille, France. ⟨hal-03848279⟩