Vibration acoustique

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Vibration acoustique (Français) La vibration acoustique

/ Concept en Anglais (Anglais) Acoustic vibration

/ Concept en Arabe (Arabe)الاهتزاز الصوتي

/ Concept en chinois (chinois) 声振动

/ Concept en Allemand (Allemand) akustische Vibration

/ Concept en Hindi (Hindi) ध्वनिक कंपन

/ Concept en Portugais (Portugais) vibração acústica

/ Concept en grec (grec) ακουστική δόνηση

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More-didaquest.png Traductions


Puce-didaquest.png Définition

Domaine, Discipline, Thématique


More-didaquest.png Justification


Définition écrite

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L'acoustique:(grec akoustikê tekhnê, science qui concerne l'ouïe) C'est la Science qui étudie les propriétés des vibrations des particules d'un milieu susceptible d'engendrer des sons, infrasons ou ultrasons, de les propager et de les faire percevoir.

  • La vibration acoustique: C'est le mouvement des particules d'un milieu élastique de part et d'autre d'une position d'équilibre
  • Tout mouvement périodique dont une caractéristique (élongation, vitesse, accélération) est définie par une fonction du temps peut être considéré comme la superposition de mouvements simples décrits par une fonction sinusoïdale.
Chaque mouvement composant se produit à une fréquence qui est un multiple entier de la fréquence du mouvement considéré. Cette décomposition est appelée analyse de Fourier de la vibration. La mesure des vibrations s'effectue généralement en transformant l'oscillation mécanique en oscillation électrique à l'aide de transducteurs de différents types : capteurs, accéléromètres ou microphones électromagnétiques, électrodynamiques, électrostatiques, piézoélectriques, etc


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  • Une onde sonore: correspond à la propagation de perturbations mécaniques dans un milieu élastique. Ces perturbations sont perçues, entre autres, par l'oreille humaine qui les interprète comme des sons. La science qui étudie ces ondes s'appelle l'acoustique.

Les ondes sonores peuvent subir des réflexions, lorsque l'on entend un écho, par exemple. Elles peuvent aussi subir des réfractions, lorsqu'elles traversent une paroi. Elles peuvent enfin subir des interférences.

  • Les ondes sonores, contrairement aux ondes lumineuses, ne se propagent pas dans le vide. Elles s'appuient nécessairement sur un milieu matériel.

More-didaquest.png Vibration acoustique - Historique (+)


Définition graphique

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  • Traitement acoustique

  • Propagation des ondes transversales

  • Briser une verre avec une onde sonore

  • Le dosimètre

  • L'équation de la longueur d'onde

  • la propagation de son

  • la bande audible


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Puce-didaquest.png Concepts ou notions associés

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Acoustique / Onde / Fréquence / Célérité / Timbre / Intensité Acoustique ou Intensité sonore / Puissance Acoustique / Pression Acoustique ou pression sonore / Niveau sonore ou niveau acoustique / La pondération / Son / Onde sinusoïdale / Hauteur d'un son / Longitudinale / Isolation / Absorption / Le décibel dB / Infrason / Ultrason / Dosimètre / Inspecteur ultrasonique / Onde électromagnétique / Onde mécanique / Le coefficient d'absorption α / Matériaux acoustique / Le sonomètre / La norme NBN S01-400-1 (2008) / Le bruit solidien / Le bruit aérien / Laine de roche / Capotage / cabine insonorisé / Audiogramme / [[Le son Exigence déterminée par calcul et relative à l’absorption Aw]] / [[Category:Le son Exigence déterminée par calcul et relative à l’absorption Aw|Le son Exigence déterminée par calcul et relative à l’absorption Aw]]


More-didaquest.png Vibration acoustique - Glossaire / (+)



Puce-didaquest.png Exemples, applications, utilisations

A)Rôle du diagnostic vibro-acoustique: 

Le diagnostic vibro-acoustique de machine vise à réunir les éléments permettant d'engager une action de réduction du bruit à la source en minimisant les risques d'échecs. La réduction à la source du bruit présente deux particularités. Toute modification agit de façon spécifique soit sur une source primaire donnée, soit sur une des voies de transfert source primaire/source secondaire, soit encore sur un transfert source secondaire/environnement. Cette action ne peut avoir un effet significatif sur le bruit résultant que si la contribution de la chaîne traitée (source/voie de transfert/surface rayonnante) est effectivement prépondérante dans le bruit global.

Les modifications interviennent souvent au cœur même de la machine et sont souvent difficiles à intégrer après coup, compte tenu des problèmes de place, de compatibilité des interfaces mécaniques, des interactions avec le procédé, etc. Il est donc souvent difficile de tester les modifications avant leur mise en œuvre, d'où l'intérêt d'une démarche prédictive qui permette de guider les essais et d'en limiter le nombre.

  • Le diagnostic vibro-acoustique s’effectuera en deux temps :
1/  Identifier chaque mécanisme générateur de bruit et de vibrations, ainsi que ses voies de transfert et de rayonnement, puis déterminer sa contribution au bruit global. Puis dresser la liste des actions possibles et remplissant les critères suivants : actions sur les mécanismes de génération, de transfert, ou de rayonnement prépondérants, intégration compatible avec les autres contraintes : encombrement, compatibilité des interfaces..., compatibilité avec le procédé.

2/ Dimensionner chaque solution et évaluer ses performances prévisibles, afin de faire un choix basé sur l'efficacité attendue en terme de réduction du bruit global, mettre en relation avec les difficultés et les coûts de mise en œuvre des modifications. Le diagnostic vibro-acoustique doit donc à la fois fournir une analyse des mécanismes mis en jeu et permettre, si possible, une estimation préalable des gains de chaque type de modification en gardant à l'esprit que : si une contribution sonore est prépondérante, aucun résultat tangible ne peut être obtenu sans action sur les mécanismes liés à cette contribution, si le bruit résulte d'une superposition de contributions de même importance, il faut toutes les traiter pour obtenir un gain final significatif. 3/Méthodes de diagnostic : Reprenons les trois classes de méthodes de diagnostic définies en introduction. On distingue : Classe 1 : les méthodes basées sur des mesures brutes, par exemple de pression acoustique en un ou plusieurs points, mais dans des configurations où l'on apporte des modifications, soit sur la machine, soit sur ses conditions de fonctionnement, de façon à changer la génération, le transfert ou le rayonnement du bruit. L'identification des mécanismes est alors basée sur la comparaison des mesures dans les conditions initiales ou après modifications. 

Classe 2 : les méthodes basées sur des mesures effectuées dans les conditions normales de fonctionnement, mais associées à des traitements de signaux plus ou moins complexes et adaptés à la nature des phénomènes tels que les analyses en fréquence, les analyses temporelles, les analyses synchrones, les analyses des cohérences...
Classe 3 : les méthodes basées sur des mesures simples (pression acoustique, vibrations), associées à des calculs impliquant une modélisation plus ou moins simplifiée des mécanismes de génération, de transfert ou de rayonnement et permettant de relier, par calcul, les causes aux effets (forces et vibrations, vibrations et bruit...). Dans de nombreux cas, lorsque les contraintes expérimentales le permettent, il reste préférable de valider les hypothèses élaborées quant aux mécanismes mis en jeu, en modifiant ensuite la machine et en comparant les résultats obtenus à ceux de la configuration initiale. Ces différentes classes de méthodes de diagnostic peuvent s'appliquer à l’identification : - des sources, - des voies de transfert, - des surfaces rayonnantes.

B)Contrôle qualité: Nous qualifions de "contrôles qualité" tous les essais acoustiques et/ou vibratoires visant à :

    • Détecter des défauts: fissures, sifflements...
    • Caractériser l'intégrité d'une pièce mécanique
    • Mettre en évidence les résonances de structures ou pièces
    • Qualifier les réponses en fréquence de système audio ou électroniques
    • Ccomparer des signatures spectrales
    • Vérifier la qualité d'assemblage de pièces

C)L’imagerie médicale : Les ultrasons sont des ondes sonores imperceptibles à l’oreille humaine. Comme toutes les ondes sonores, les ultrasons sont absorbés ou réfléchis par les substances qu’ils rencontrent. Les liquides par exemple les absorbent tous. Ils peuvent être émis par une sonde en direction d’un objet solide à atteindre. Le temps qu’ils mettent à revenir à la sonde qui les a émis (écho) est fonction de la distance à laquelle se trouve l’objet. Dans l’échographie, la mesure de l’écho est analysée par un ordinateur et restituée en temps réel sur l'écran sous forme de points plus ou moins noirs délimitant les différentes structures. En pratique, la sonde est dirigée et "promenée" sur la région à examiner après avoir appliqué un gel ou une pâte afin de permettre la transmission des ultrasons (faute de quoi ils seraient arrêtés par l’air).

D)L'échographie L’échographie permet d’explorer le cœur, les organes digestifs (foie, rate, pancréas, vésicule biliaire), urinaires (vessie, reins) et génitaux (prostate et testicules, ovaires et utérus). Le tube digestif et les poumons, de même que les os et les gaz, ne lui sont en revanche pas accessibles. L’échographie doppler, qui utilise une sonde plus fine, permet d’explorer le système vasculaire et a des indications majeures pour les maladies des veines et des artères. Les échographies de la grossesse permettent d’apprécier la vitalité et la morphologie du fœtus ainsi que son environnement (liquide amniotique, placenta, cordon, …). En noir et blanc à ses débuts, l’échographie permet aujourd’hui d’obtenir des clichés en couleur. Avec l’apport de la vidéo, elle peut même enregistrer des séquences animées.


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Puce-didaquest.png Questions possibles



Puce-didaquest.png Liaisons enseignements et programmes

Idées ou Réflexions liées à son enseignement

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  • Importance de la prévention vis a vis au bruit dans l'industrie
  • Traitement acoustique
  • L'installation des machines
  • Fixation des machines

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Aides et astuces

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  • Choisir les moyens de protection auditives
  • Prendre des précautions de sécurité
  • Réduire le bruit à la transmission
  • Réduire le bruit à la réception



Education: Autres liens, sites ou portails




Puce-didaquest.png Bibliographie

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Pour citer cette page: (acoustique) 

ABROUGUI, M & al, 2021. Vibration acoustique. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/Vibration_acoustique>, consulté le 6, mai, 2024


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