Technique d'Excitation par Impulsion

Partez de ce qu’un solide est : un treillis de billes (les atomes) reliées par des ressorts (les liaisons). Les trois grandeurs du matériau sont trois choses que vous pouvez lui faire. Module de Young E : tirez sur les extrémités, et les ressorts s’étirent et résistent. Coefficient de Poisson ν : en tirant, les côtés se resserrent et la barre s’amincit, et ν mesure de combien (les métaux sont proches de 0,3). Module de cisaillement G : poussez le dessus de côté pour le faire pencher, et G est la résistance à cela.

Seuls deux des trois sont indépendants, et on voit pourquoi. Penchez un carré et regardez ses diagonales. Cisailler, c’est étirer l’une en comprimant l’autre :

Le cisaillement est donc construit à partir de l’étirement (E) et du couplage latéral (ν), et il se ramène à l’identité G = E / 2(1+ν). C’est pourquoi une note de flexion et une note de torsion déterminent ensemble ν.

La technique d’excitation par impulsion (IET), normalisée sous ASTM E1876, c’est cette chaîne parcourue à l’envers : puisque la rigidité, la masse et la forme fixent les fréquences, les fréquences mesurées redonnent la rigidité. Posez la pièce sur ses points de repos, frappez-la et lisez le son. Un pic de flexion donne E, un pic de torsion donne G, et ν en découle. Pour une barre, une tige ou un disque, les formules de la norme inversent cela à environ 1 %. Pour toute autre forme, nous ajustons un modèle par éléments finis de votre pièce réelle, validé à ~0,15 % par rapport à notre barre de référence. La vitesse à laquelle le son s’éteint est l’amortissement. En laboratoire, une fissure interne l’augmente, propriété que nous développons pour la détection de fissures.