Présentation générale de la manipulation

L’objectif de cette étude pratique est de tester la méthode iPTF dans un cas d’iden- tification appliqué à des sources de géométries complexes. Ainsi, dans la présente étude, une guitare acoustique en appui sur trois points est soumise à une excitation solidienne par l’intermédiaire d’un pot vibrant collé sur sa face inférieure comme présenté sur la photographie (7.1). La pression et la vitesse acoustique ont été mesurées très proches du fond de la guitare (surface supérieure sur la photographie (7.1)) pour obtenir des champs de référence qui pourront être comparés aux champs identifiés par la méthode iPTF. En- fin, la pression et la vitesse ont été mesurées sur des surfaces planes entourant la guitare et définissant un volume virtuel ayant la forme d’un pavé. Ces données de pression et de

vitesse sont utilisées pour l’identification des champs de vitesse, pression et intensité sur toute la surface de la guitare discrétisée enpatches comme le montre la figure (7.2). Nous nous intéresserons dans la suite de l’étude plus particulièrement au fond de la guitare sur lequel nous comparerons les champs d’intensité mesurés et identifiés.

Présentation de la source de vibrations

Comme annoncé précédemment, nous utilisons ici pour source de vibration une guitare acoustique dont nous présentons, sur la photographie (7.1), le positionnement dans la salle de mesure. Sur cette photographie, on peut aussi apercevoir le robot de déplacement du capteur le long de surfaces planes qui a été utilisé pour faire les cartographies.

Figure 7.1 – Guitare acoustique

Pour l’application de la méthode iPTF, nous discrétisons la surface de la guitare en surfaces élémentaires triangulaires ou quadrangulaires. Ainsi, nous présentons sur la figure (7.2) la géométrie discrétisée de la guitare ainsi que ses dimensions. L’ensemble du domaine représenté sur la figure (x ∈[0; 1 000], y ∈ [0; 500], z ∈ [0; 400]) représente exactement le

volume virtuel acoustique utilisé pour l’application de la méthode iPTF. Les surfaces de mesures seront présentées plus en détail au paragraphe Présentation des surfaces de mesure p. 115. L’ensemble de la surface de la guitare a été considérée comme surface d’identification pour cette application mais nous nous intéressons plus particulièrement à la surface du fond de la guitare représentée en rouge sur la figure (7.2).

0 45

500

950 1000

x - mm

80 0 500 420

y - mm

0 260 350 400

z - mm

Figure7.2 – Géométrie de la surface source discrétisée en patches élémentaires

Présentation du système de sollicitation

La photographie (7.3) représente le système de fixation de la guitare. On peut y voir qu’elle est en appui sur trois points :

– deux points sur la table d’harmonie, sur le bas de la guitare ; – un point sur le manche, à proximité de la tête de la guitare.

On peut également voir sur ce schéma le système utilisé pour la sollicitation en vibration de la guitare. La guitare est mise en vibration par un pot vibrant agissant sur sa face avant. Ce pot vibrant est alimenté en tension par un bruit blanc de fréquences comprises entre0et1kHz. On place de plus, entre le pot vibrant et la guitare, un capteur de force permettant d’enregistrer l’effort appliqué sur la guitare et servant par la suite de référence de phase pour les mesures de pression et de vitesse réalisées.

Figure 7.3 – Fixation de la guitare et système d’excitation Présentation du moyen de mesure

Nous utilisons pour cette première expérimentation un capteur PU-match Microflown Technologies [85] présenté sur la photographie (7.4). Cette sonde associe un microphone à un capteur de vitesse particulaire à fil chaud. La mesure de la pression et la mesure de la vitesse se font en des points suffisamment proches pour qu’il soit possible de considérer, à l’échelle de la manipulation, que les deux mesures sont co-localisées.

Figure 7.4 – Sonde de mesure pression-vitesse PU-match

Présentation des surfaces de mesure

Conformément à la formulation utilisée pour la méthode iPTF, nous définissons tout autour de la guitare une surface l’entourant complètement. Par analogie avec la modé- lisation faite au chapitre §2, cette surface constitue la frontière entre un sous-domaine A contenant la guitare et un sous-domaine B quelconque. Dans le cas de cette mesure, nous choisissons de donner à cette surface de mesure une forme parallélépipédique dont la face inférieure, considérée rigide, est matérialisée par le sol de la salle de mesure. Les cinq autres faces du parallélépipède sont des surfaces ouvertes sur lesquelles les mesures des champs de pressions et de vitesses seront effectuées. La figure (7.5) présente les cinq faces de mesures mises à plat.

0 0.5 1

0 0.4

x − m

z − m

0 0.50

0.4

y − m

z − m

0 0.5 1

0

0.4

x − m

z − m

0 0.5

0 0.4

y − m

z − m

0 0.5 1

0 0.5

x − m

y − m

Figure 7.5 – Définition des surfaces de mesures autour de la guitare

Présentation du volume acoustique

Pour l’application de la méthode iPTF, les impédances acoustiques sont calculées de façon numérique sur un maillage par éléments finis du volume acoustique. Il est important de préciser que le volume acoustique considéré est bien le volume délimité par la surface de l’objet étudié, la surface de mesure, la surface du sol et la surface des objets présents dans le volume de mesure (moyen de fixation ou d’excitation de la guitare). Pour l’étude réalisée, une coupe du volume acoustique modélisé est présentée sur la figure (7.6). Elle permet de visualiser acoustique privé de la guitare et du pot vibrant.

Figure 7.6 – Coupe du maillage par éléments finis du volume acoustique mettant en évidence l’exclusion du sous-domaineAde la guitare et du pot vibrant — Capture d’écran du logiciel de maillage