La norme « ASTM E756 Méthode d'essai standard pour mesurer les propriétés d'amortissement des vibrations des matériaux » développée par l'American Society for Testing and Materials (ASTM) décrit une méthode d'essai pour mesurer les propriétés d'amortissement des vibrations des matériaux, y compris le facteur de perte, le module de Young E et le module de cisaillement G.
Cette méthode d'essai, précise sur la plage de fréquences de 50 à 5 kHz et la plage de température d'utilisation du matériau, est utile pour tester des matériaux destinés aux applications en vibrations structurelles, en acoustique du bâtiment et en contrôle du bruit audible. Ces matériaux comprennent les métaux, les émaux, les céramiques, les caoutchoucs, les plastiques, les matrices époxy renforcées et les bois, qui peuvent être façonnés pour tester des configurations d'échantillons.
Le facteur de perte de matière et le module des matériaux d'amortissement sont particulièrement utiles pour la conception de mesures visant à contrôler les vibrations des structures et le son qu'elles propagent à la résonance. Cette méthode d'essai détermine les propriétés d'un matériau d'amortissement par mesure indirecte, en utilisant la théorie des poutres cantilever amorties. Grâce à cette théorie, les propriétés du matériau d'amortissement obtenues sont indépendantes de la géométrie de l'éprouvette utilisée pour les obtenir. Ces propriétés peuvent ensuite être utilisées conjointement avec des modèles mathématiques pour concevoir et prédire les performances des systèmes d'amortissement avant la fabrication du matériel. Ces modèles incluent des analogies simples avec des poutres et des plaques, ainsi que des modèles d'analyse par éléments finis.
Cette méthode d'essai s'est avérée efficace pour tester des matériaux composés d'une seule couche homogène. Dans certaines applications d'amortissement, une conception peut être composée de deux couches ou plus aux propriétés très différentes. Pour garantir la plus grande précision possible des prédictions du modèle mathématique, les couches composant ces conceptions complexes doivent être testées séparément.
Toutes les mesures d'amortissement sont effectuées dans la plage linéaire, ce qui signifie que les matériaux d'amortissement se comportent selon la théorie viscoélastique linéaire. Si la force appliquée excite la poutre au-delà de la zone linéaire, l'analyse des données est inapplicable. Pour un comportement linéaire de la poutre, le déplacement maximal par rapport au repos d'une poutre composite doit être inférieur à l'épaisseur de la poutre de base.
L'amplitude du signal de force appliqué au transducteur d'excitation est maintenue constante en fréquence. Si l'amplitude de la force ne peut être maintenue constante, la réponse du faisceau doit être divisée par l'amplitude de la force. Le rapport réponse/force (appelé compliance ou captation) en fonction de la fréquence est ensuite utilisé pour évaluer l'amortissement.
La norme ASTM E756 est jugée nécessaire principalement pour les raisons suivantes :
En résumé, la norme ASTM E756 est essentielle car elle fournit une méthode fiable, reproductible et reconnue par l'industrie pour caractériser la réaction des matériaux aux vibrations. Elle facilite le choix des matériaux, la conception des systèmes, la sécurité des produits et l'innovation dans de nombreux secteurs.
Les propriétés d'amortissement des vibrations des matériaux décrivent la capacité d'un matériau à absorber et à dissiper l'énergie vibratoire, l'empêchant de la traverser ou d'être réfléchie. En termes simples, lorsqu'un objet vibre (comme un moteur de voiture ou une machine à laver), certains matériaux peuvent atténuer les vibrations (comme un coussin absorbant l'énergie). Cette capacité est appelée amortissement des vibrations.
La principale propriété mesurée est le facteur de dissipation. Il s'agit de la principale mesure. Il indique la quantité d'énergie vibratoire qu'un matériau convertit en chaleur au lieu de la conduire. Un facteur de dissipation élevé indique un meilleur amortissement. Le module dynamique reflète la rigidité du matériau en vibration. Il est souvent associé à l'amortissement pour comprendre le comportement du matériau en conditions réelles.
Voici quelques exemples de matériaux d’amortissement :
Les propriétés d'amortissement des vibrations des matériaux sont importantes pour réduire le bruit (notamment dans les automobiles, les bâtiments et l'électronique). Elles protègent également les pièces de la fatigue ou des défaillances dues aux vibrations constantes. Elles améliorent également le confort et les performances du système (par exemple, des véhicules plus silencieux ou des machines plus souples).
Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de tests, de mesures, d'analyses et d'évaluations, dispose d'une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme ASTM E756, Méthode d'essai standard pour la mesure des propriétés d'amortissement des vibrations des matériaux.
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