proposition d'idée de TIPE 2009-2010 : le frottement sec entre deux surfaces

domi a écrit:Bonjour,
j'imagine que tu as établis l'équation différentielle du stick-slip et que tu en as trouvé la solution.
Tu auras donc noté qu'il s'agit d'une solution périodique. Le son qu'on entend provient de l'ébranlement de l'air par les vibrations mécaniques provoquées par le stick-slip!

La fréquence du stick-slip ne correspond pas à la fréquence enregistrée expérimentalement (en réalité j'obtiens plusieurs fréquences différentes pour le crissement de craies), je penses donc que le son est créé par la vibration propre de la craie dans l'air. Pourriez-vous m'éclairer?

Sans doute que le son provient de la vibration propre de la craie! mais d'après toi, n'y a-t-il pas un rapporte ne cette vibration et la fréquence du stick-slip?
Pour t'en convaincre, réfléchis à ce qui se passe quand tu casses ta craie en deux: que devient le crissement?
Tu dis que tu enregistre plusieurs fréquences de son, peux-tu nous en dire d'avantage?
Et surtout, je serais curieux de savoir comme tu calcules la fréquence du stick-slip! Il y a plusieurs paramètres dont il faut choisir les valeurs numériques. lesquelles as-tu choisis? Pourquoi?
Par exemple, qule module de la force d'appui as-tu retenu? Quelle valeur de k as-tu retenue?
PS : une indication : la bande passante de l'oreille est en gros 20 Hz - 20 kHz

Autre question : quel modèle physique as-tu utilisé pour modèliser le crissement de la craie?

Je n'ai pas fait l'application numérique, mais le calcul ne me donne qu'une seule fréquence possible or en réalité j'en mesure 3 ou 4
(un maximum d'amplitude en 2kHZ, et et d'autres pics plus faibles en 4kHz, 21Khz et 23Khz) et ils ne dépendent ni de la vitesse, ni de la force que j'applique sur la craie.
Évidemment, ces fréquences dépendent de la longueur, donc de la constante de raideur k de la craie.
(pour constater tout ceci, j'ai enregistré avec un analyseur de spectre différentes types de craies, longueurs, force appliquée, vitesse de ma main)

J'ai utilisé le modèle du ressort, classique en tribologie. ( http://fr.wikibooks.org/wiki/Tribologie_-_Mod%C3%A9lisation_des_actions_de_contact#Oscillations_de_relaxation.2C_stick-slip )

il est très curieux que cette fréquence ne dépende pas de la force d'appui ni de la vitesse... ce n'est pas conforme au modèle standard!
Tu fais tes mesures avec un analyseur de spectres et tu me dis que les pics des fréquences supérieures sont plus faibles: ça ne te rappelle rien?
Il n'y a pas que k qui varie si tu casses ta craie en deux, sa masse varie aussi!

salut domi,je serai tres reconnaissante si tu m'aide et m'envoie les fiches concernant ce sujet
merci d'avance

Je t'envoie ces fichiers par mail. mais ils ne constituent pas un TIPE! Quel est le sujet de ton TIPE? Où en es-tu?

il s'agit bien sur du contact avec frottement sec entre deux surfaces,et je suis en train de le completer par une simulation simple qui se base sur l'exemple du contact violon-archet
une question à propo des modelisations que tu as pris pour examiner cet exemple:est ce que le jury pourrait me demander la raison pourlaquelle j'ai pris certains simplifications ou modelisations et non pas d'autres?

oh oui bien sur, c'est même une question standard! En modélisation, c'est LE point essentiel: savoir justifier les simplifications !

alor est ce que tu peux m'expliquer pourquoi t'as pris certains modelisations dans ton sujet de contact archet-violon,svp!?,parce que j'ai tro cherché et j'ai trouvé ton sujet est très riche sauf que cette question de justification m'a tombé dessus et je ne sais pas quoi faire!

NB:merci pour les documents !

ce sont les simplifications qu'il faut justifier et donc les limites de la modélisation...
Le modèle que j'ai développé sur mon site est très primitif. En particulier, il ne tient pas compte des phénomènes de résonance de la corde, qui sont pourtant fondamentaux dans l'étude de l'interaction archet/corde. J'ai fait cette simplification parce que mon but est uniquement l'étude du mouvement coller/glisser, dans lequel la résonance n'entre pas en jeu. Il faut en tenir compte si tu veux étudier en détail la sonorité d'une corde de violon. Et si tu veux étudier la sonorité d'un violon, il faut y ajouter l'influence de la caisse du violon et de ses résonances propres. Et là, c'est une autre paire de manche!

j'ai trouvé ton sujet tres promettant et interressant à la fois est ce que tu peux me donner la permission de l'utiliser dans mon tipe et peut etre copier/coller cette reponse que tu m'as juste donné ?estce qu'elle est une reponse fiable pour repondre au jury?
autre chose si t'as le temps peux tu lancer la simulation qui reste dans ton sujet déja cité?svp bien sur

cc domi est ce que t'as pensé en ma demande ?

bonsoir,
oui tu peux utiliser ma réponse, en la détaillant en particulier concernant les modes de vibration d'une corde, car tu peux être sur d'être interrogée sur le sujet..
Le prog, oui je m'en occuperai dès que j'ai le temps... Et en ce moment, j'ai un tunnel à m'occuper!

bonsoir,
à propos du crissement de la craie, le fait que l'on mesure plusieurs fréquences peut-il etre du au fait qu'il y ait les vibrations mécaniques provoquées par le stick-slip mais aussi à cause de la pulsation propre de vibration libre de la masse reliée au ressort.

aldike a écrit:bonsoir,
à propos du crissement de la craie, le fait que l'on mesure plusieurs fréquences peut-il etre du au fait qu'il y ait les vibrations mécaniques provoquées par le stick-slip mais aussi à cause de la pulsation propre de vibration libre de la masse reliée au ressort.

Bonjour,
Elles sont surtout dues au fait que le signal n'est pas strictement sinusoïdal et donc qu'il comporte des harmoniques! Une analyse spectrale ou un développement en série Fourier de l'équation du signal le montre assez clairement...

Une dernière question. Est-ce qu'il y a un moyen de connaitre l'odre de grandeur de k. J'avais pensé à faire le chemin a l'envers en sachant que la fréquence est de l'ordre de grandeur du kHz.

d'après quelques données que j'ai pu glaner par ci par là, mais sans garantie, k serait de l'ordre de 7000 à 8000 USI

Merci.

salut,est ce que vous pouvez me donner une idée sur la conlusion d'un tipe et quelles sont les idées essentielles qui doit contenir??

Bonjour,
A mon avis ta conclusion devrait porter sur deux points:
- le sujet du TIPE en lui-même : lois et principes rencontrés, applications
- la démarche: la méthode, les difficultés, l'intérêt.

Bonjour,
Vous etes nombreux à me demander, généralement par mail, la communication des quelques documents que j'ai mentionné en début de fil. Afin de nous facilier la tâche à tous, je les ai déposé sur mon site, à la page : http://www.tangentex.com/PatinRessort.htm
dans l'onglet "Documents de référence".
Il est évident que, mis à part les codes fortran qui sont de moi, les autres documents appartiennent à leur(s) auteur(s) et ne sont utilisables qu'à des fins de citation. Concernant mes codes, vous êtes libres de les utiliser, sans aucune garantie, et en indiquant leur source.