Soizic Terrien - Analyse des transitions entre régimes périodiques et non périodiques dans les instruments de musique de la famille des flûtes

Si les principaux mécanismes impliqués dans la production du son par les instruments de musique sont aujourd’hui compris, de nombreux aspects de leur dynamique demeurent mal compris. On s’intéresse ici plus particulièrement aux instruments de la famille des flûtes, et aux phénomènes de changement de régime. D’un point de vue musical, ces changements de régime sont liés à des transitions entre deux notes différentes, voire à des transitions entre des sons périodiques et des sons non périodiques. De ce fait, l’étude de l’influence des paramètres de facture (liés à la fabrication de l’instrument) et des paramètres de contrôle (liés au musicien) sur les différents régimes d’oscillation et sur les seuils de transition entre ces régimes permet d’envisager une meilleure compréhension de l’action du facteur d’instruments et de celle du musicien.

Dans un premier temps, les outils expérimentaux utilisés et le modèle physique de l’instrument seront présentés. Ce modèle - un système dynamique à retard de type neutre - est étudié d’une part par des méthodes classiques d’intégration temporelle, et d’autre part par des méthodes de continuation de solutions statiques, périodiques, et de leurs bifurcations, donnant accès à une vision plus globale de sa dynamique.

Dans un second temps, l’apport de l’utilisation conjointe de ces différentes méthodes sera illustrée à travers deux applications. La première concerne le mécanisme de génération des régimes quasi-périodiques. L’apparition de ces régimes, liée aux caractéristiques géométriques de l’instrument (et donc à sa fabrication), est selon les esthétiques musicales, soit recherchée soit considérée comme un défaut par les facteurs d’instruments. La seconde application concerne l’influence de la dynamique de la pression dans la bouche du musicien sur les seuils de changements de régime. Ce phénomène pourrait expliquer la capacité des musiciens expérimentés à modifier considérablement les plages de paramètres sur lesquelles les différents régimes d’oscillation de leur instrument sont observés.

Voir en ligne : Page personnelle de Soizic Terrien

Alexis Delattre - Caractérisation et modélisation du comportement hyper-viscoélastique d’un élastomère chargé pour la simulation de pièces lamifiées élastomère-métal et étude en fatigue

Dans le cadre d’une CIFRE avec Airbus Helicopters, le projet a pour but le développement d’un modèle pour le pré-dimensionnement de pièces lamifiées élastomère-métal dont le rôle est critique en termes de conception et de sécurité pour les architectures de rotors d’hélicoptères.

Pour cela, un premier volet de la thèse a consisté à caractériser le comportement élasto-dissipatif du matériau d’étude (un butadiène chargé de noir de carbone) via une campagne d’essais statiques et dynamiques, sous différents modes de sollicitations (uniaxiales et biaxiales) et sur un spectre assez large de fréquences, d’amplitudes et de températures.

A partir de ces observations, un modèle phénoménologique de comportement hyper-viscoélastique est proposé. Sur la base d’un modèle de Maxwell généralisé, il permet de traduire les phénomènes observés sur la gamme de sollicitations visées. Un accent particulier a été porté sur la prise en compte de l’effet Payne en adoptant une approche originale. Les paramètres du modèle sont identifiés par une méthode robuste et rapide. Le modèle est ensuite développé à la fois dans un code commercial de calcul par éléments finis et dans un outil de calcul basé sur une méthode de réduction de modèles.

Enfin, une étude du comportement en fatigue est réalisée à travers une campagne d’essais originaux servant de point de départ à la proposition d’une loi d’endommagement continu.

Le contacter : alexis.delattre[at]centrale-marseille.fr