P U B L I C A T I O N Centre d’Information et de Documentation sur le Bruit Ave

P U B L I C A T I O N Centre d’Information et de Documentation sur le Bruit Avec le concours de la Société Française d’Acoustique DOSSIER SPÉCIAL : « VIBRATIONS - PARTIE 2 » Aux origines de l’acoustique physique F. Baskevitch  Caractérisation dynamique des matériaux et réduction des nuisances vibroacoustiques : l’apport des vibrations. Partie 2 B. Duperray Les vibrations au service de la maintenance conditionnelle des machines tournantes P. Labeyrie & J. Dumas Mesure haute précision de vitesse angulaire instantanée pour la surveillance et la caractérisation d’excitation en machine tournante D. Rémond & L. Renaudin Le découplage de structures à l’aide d’isolateurs passifs M. Pompéi Effets des vibrations sur l’Homme. Conséquences des vibrations sur le corps complet et le système main-bras J.P. Galmiche Predicting the adverse health effects to long term whole-body vibration exposure H. Ayari, M. Thomas, S. Doré, R. Taiar & J.P. Dron Apport de la formulation temporelle dans l’analyse de voies de transfert F. Perrin, B. Ingmar Pascher, & C. Carsten Zerbs TRIMESTRIEL D’INFORMATION DES PROFESSIONNELS DE L’ACOUSTIQUE NUMER O 58 2009 NUMÉRO 58 NUMER O 4 e T RIM ES T RE 2009 LA PAROLE EST À … Aux origines de l’acoustique physique François Baskevitch  2 DOSSIER : Spécial « VIBRATIONS - PARTIE 2 » Caractérisation dynamique des matériaux et réduction des nuisances vibroacoustiques : l’apport des vibrations. Partie 2 Bernard Duperray 4 Les vibrations au service de la maintenance conditionnelle des machines tournantes Patrick Labeyrie & Jacky Dumas 10 Mesure haute précision de vitesse angulaire instantanée pour la surveillance et la caractérisation d’excitation en machine tournante Didier Rémond & Laurence Renaudin 18 Le découplage de structures à l’aide d’isolateurs passifs M. Pompéi 26 Effets des vibrations sur l’Homme. Conséquences des vibrations sur le corps complet et le système main-bras Jean-Pierre Galmiche 39 Predicting the adverse health effects to long term whole-body vibration exposure Ayari H., Thomas M., Doré S., Taiar R. & Dron J.P. 46 Approfondissons Apport de la formulation temporelle dans l’analyse de voies de transfert Florent Perrin, B. Ingmar Pascher, C. Carsten Zerbs 55 Actualités Généralités  63 En bref 65 Notes de lecture 66 Carnet 66 Directeur de la publication : Dominique Bidou Rédaction : Brigitte Quetglas Comité de rédaction : Patrick Cellard, Alice Lambert, Jacky Dumas, Bernard Favre, Philippe Guignouard, Jean Kergomard, Jacques Lambert, Catherine Lavandier, Pascal Millot, Jean Tourret. Conception : Atypik Design Mise en page : Atelier Olga Debonnet Contact : Acoustique & Techniques, 12/14, rue Jules Bourdais, 75017 PARIS Tél. : 01 47 64 64 61 Fax : 01 47 64 64 63 ISSN : 1263 - 8072 58 2 historien des sciences est souvent conduit à bouscu- ler un certain nombre de mythes et de légendes. L’Histoire ne se fonde pas sur les histoires, mais sur les traces et sur les textes. Or, les historiens ne disposent que d’une infime partie des textes produits dans l’Antiquité. L’élimination de nombreux auteurs en raison de leur rejet par les différentes idéologies successives, aggrave cette pénurie. Platon, et surtout son disciple (pourtant fort différent) Aristote béné- ficient, à des époques différentes, de la faveur de deux religions dominantes. Les savants arabo-musulmans du IXe au XVe siècle préservent les textes d’Aristote et les transmettent, via l’Andalousie, aux universités occiden- tales en pleine gestation, vers le XIIIe siècle. L’Eglise est alors à la recherche d’un « système scientifique » cohé- rent et compatible avec le dogme. Moyennant quelques adaptations effectuées notamment par Thomas d’Aquin, la science aristotélicienne convient et les Scolastiques l’en- seignent jusqu’au XVIIe siècle. Les pensées scientifiques alternatives, comme l’atomisme d’Epicure ou la science stoïcienne, sont ignorées. Par ailleurs, les textes disponi- bles sont souvent des copies successives de traductions multiples, et les erreurs sont fréquentes. Il n’est pas rare de lire que les Grecs ont découvert la nature ondulatoire du son, ce qui est faux, les notions même de vibration et de fréquence leur étant inconnues1. Il convient donc d’être très prudent lorsqu’on pratique excessivement la vénéra- tion pour les Anciens. Les connaissances des Anciens en acoustique sont inéga- les. Environ 600 avant notre ère, les pythagoriciens élabo- rent de façon mathématique un système d’intervalles musicaux à l’origine de la théorie musicale en Occident. En revanche, les savants grecs écrivent peu sur la nature physique du son. Platon, dont on dispose d’un grand nombre de textes, évoque le sujet dans le Timée : « D’une manière générale, nous pouvons définir le son comme un coup donné par l’air à travers les oreilles au cerveau et au sang et arrivant jusqu’à l’âme. Le mouvement qui s’ensuit, lequel commence à la tête et se termine dans la région du foie, est l’ouïe. Ce mouvement est-il rapide, le son est aigu; s’il est plus lent, le son est plus grave ». 1- Par exemple, le terme grec tremos, dont la traduction latine est tremor, signifie “tremblement”, mais on le traduit fréquemment par “vibration” ce qui est inexact. L’emploi par les Anciens de tremare, “trembler”, lorsqu’ils parlent du son, exprime seulement la perception tactile du corps sonore qui tremble, lorsqu’ils parlent du son, exprime seulement la perception tactile du corps sonore qui tremble, mais pas du tout la nature ondulatoire de la propagation du son. Depuis longtemps, et encore pour quelques siècles, on associe le son à un choc et à un mouvement dont la « rapi- dité » détermine la hauteur. Jusqu’au XVIIe siècle, la vitesse du son, variable ou non selon la hauteur, pose problème, de même que la nature du mouvement : Y a-t-il transport de matière lors de la propagation d’un son ? - Les Épicuriens, que l’on connaît peu et mal, affirment (leur théorie de la matière est atomiste), que le son est un flux de corpuscules. - Les Stoïciens, dont on dispose de peu de textes, seraient les premiers à évoquer les « cercles qui se forment dans l’eau après qu’on y a jeté une pierre ». Le mouvement est une notion importante chez Aristote. Il le définit comme une transition, une combinaison, ou une coexistence momentanée « de l’être en puissance et de l’être en acte ». Le mouvement (kinesis) est une trans- formation qu’Aristote classe en quatre sortes, selon le genre auquel elle s’applique : la substance, la qualité, la quantité et le lieu. La transformation de substance (la « génération et la corrup- tion ») et celle de la quantité (accroissement et diminution) concernent la nature de la matière. La transformation de la qualité (alloiôsis) concerne les quatre éléments (terre, eau, air, feu) constituant la matière selon leurs qualités (terre = froid et sec, eau = froid et humide, air = chaud et humide et feu = chaud et sec). Enfin, la transforma- tion selon le lieu, c’est ce qu’on appelle le « mouvement local » (phora) ou déplacement de matière. Il n’y a pas de place pour le mouvement sans transport de matière comme celui de la propagation du son. Dès lors, privé de déplacement, le son est instantané. Le délai entre le coup donné à distance par le bûcheron et la perception du son est alors attribué à une moindre sensibilité de l’ouïe sur la vue. Les Anciens évoquent la nature physique du son à l’occasion de l’étude des sensations. Aristote parle du son dans le Traité de l’âme, texte abon- damment commenté par les Scolastiques qui étudie les fonctions intellectuelles, et notamment la perception. Il y affirme que « la production du son est toujours celle de quelque chose par rapport à quelque chose, et dans quel- que chose, car c’est un choc qui est la cause productrice du son ». L’introduction du milieu de propagation, l’air, bien entendu, mais également l’eau, est nouvelle. Aristote écrit que « l’air est bien la cause efficiente de l’audition, Aux origines de l’acoustique physique : la science d’Aristote François Baskevitch, docteur en Histoire des sciences, spécialisé en Histoire de l’Acoustique physique L’ 3 quand il est mû comme une masse continue et une », puis précise : « Est donc sonore le corps capable de mettre en mouvement une masse d’air, laquelle est une par conti- nuité jusqu’à l’organe de l’ouïe. Il existe une masse d’air qui est dans une union naturelle avec l’organe de l’ouïe ». Cette notion d’unité et de continuité de l’air sonore s’op- pose à la faculté d’émiettement et de dispersion de l’air au repos. C’est un peu confus, et la tâche de l’historien est rendue difficile en raison du grand nombre de traduc- tions successives sur un sujet qui a finalement assez peu attiré l’attention des philosophes. Un autre texte traitant de la physique des sons a long- temps été attribué à Aristote, mais on sait à présent qu’il est plus tardif et probablement de son disciple Straton, il s’agit du De audibilibus (en grec, Peri acoustôn). L’auteur introduit la notion de discontinuité de l’air, composé de « parties ». Dans l’incapacité de représenter correctement les mouvements de l’air sonore selon Aristote, Straton invoque les chocs, non seulement lors de la production des sons, uploads/Litterature/ acoustique-technique-58.pdf

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