Caractérisation des propriétés vibratoires d’échantillons d’épicéa

Dispositif de mesures vibratoires « Vybris »
Caractérisation des propriétés vibratoires des bois, ou propriétés mécaniques dynamiques aux fréquences audibles. Ce dispositif « Vybris », partant d’un principe utilisé au Japon, intègre une électronique et une interface d’acquisition développées au LMGC (et depuis dupliquées dans 4 autres laboratoires en France ou Europe), qui permettent des mesures très rapides (40 secondes) et répétables (≤2% d’erreur). Ceci le rend approprié à la fois pour des études fines du comportement du matériau, et pour une caractérisation à grande échelle de la diversité des propriétés des bois. Les propriétés mesurées sur une même éprouvette constituent des indicateurs de différentes échelles d’organisation du matériau : densité comme indicateur de la porosité, module d’élasticité spécifique dynamique comme indicateur de l’orientation des éléments anatomiques, coefficient d’amortissement (ou frottement interne) comme indicateur de la composition chimique. La méthode permet également de caractériser l’anisotropie, le comportement hygro-mécanique, ainsi que l’effet de différents traitements thermiques ou chimiques. La dimension réduite des éprouvettes permet de mener des études sur des variations locales dans l’arbre dans une optique de biomécanique, ou encore d’échantillonner à partir de peu de matière comme dans le cas de bois anciens ou de bois précieux employés par les luthiers et facteurs d’instruments. Plus de 7000 échantillons ont déjà été caractérisés au LMGC avec ce dispositif, alimentant la plus large base de données existante sur les propriétés mécaniques dynamiques des bois.


Le dispositif « Vybris » permet également d’acquérir de larges jeux de données sur l’anisotropie, élastique et viscoélastique. Ici, étude de l’éventail de variabilité de l’anisotropie des propriétés vibratoires d’épicéa « de résonance » employé en lutherie du quatuor, entre direction longitudinale et radiale.