Sujet etude physique de la peau d'une batterie.

@ Adb : Est-ce que tu as étudié les oscillateurs harmoniques en mécanique en math sup? Si oui ça peut aider à comprendre comment ça se passe. En gros la structure que tu excites (par ton coup de baguette) va présenter des "modes" de vibrations. Ces modes possèdent :

• une fréquence propre : qui caractérise la note produite par la vibration comme l'a dit stratogugus (en terme de calcul ça correspond aux valeurs propres d'une matrice, donc un scalaire en Hertz, je te donnerai le détail si tu as besoin, mais là pas la peine d'alourdir le post ).
• une déformée : c'est l'allure de la déformation de la structure à cette fréquence. Tu peux faire l'analogie avec une onde sur corde vibrante (lien wikipedia) : sur la 2ème image animée tu observes l'allure des déformées qui sont des sinusoïdes de période plus ou moins grande. Ce que tu appelles "l'équation du mouvement" est en fait l'équation qui donne l'allure de cette déformée, elle n'est pas unique et il y en a une par mode.

Pour parler plus physiquement : quand tu cognes la structure, elle vibre simultanément à plusieurs fréquences, et pour chacune de ces fréquences elle se déforme selon une forme et une amplitude précises. De ce fait, elle déplace l'air autour d'elle, il y a donc création d'onde acoustique que ton oreille (ou ton micro) peut percevoir.

Tu te situes dans un cas 2D (la peau est plane), ce qui rend les calculs bien plus difficiles à la main. C'est pour ça qu'on a recours à la méthode des éléments finis. L'idée est de modéliser par ordinateur ton système dans un espace 3D, façon Catia/Solidworks, d'entrer ses propriétés mécaniques, puis de simuler un choc (impulsion de Dirac dont quelqu'un a parlé un peu avant) afin d'obtenir la liste des modes (fréquences propres + déformées). C'est généralement rapide et précis.

Traumax a raison, c'est la peau qui va définir presque en totalité les modes propres, le fût a plus un rôle acoustique, càd ses parois intérieures servent à rayonner le son, pour qu'il se diffuse. Exemple, quand tu étais petit, tu mettais ton élastique sur un pot de yaourt pour qu'on entende mieux les "notes" jouées par l'élastique, mais ces notes n'avaient pas de rapport avec le pot, ici c'est la même chose.

Citation de stratogugus :

Il y a des logiciels qui peuvent te donner directement la représentation fréquentielle à partir d'un enregistrement audio aussi. C'est peut-être une meilleur solution d’ailleurs.

Tout à fait d'accord, l'idée la plus pertinente serait justement de comparer les valeurs des fréquences propres obtenues par analyse éléments finis, avec les valeurs obtenues par la transformée de Fourier du signal capté par un micro. Une comparaison "modélisation" VS "expérience simple".

Bon courage pour la suite de tes recherches!

drap'