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Figures de Chladni

Principe

Les figures de Chladni sont des motifs géométriques formés par de la poudre déposée sur une plaque rigide mise en vibration. Ici, on simule ces figures obtenue lorsqu'un vibreur situé au centre de la plaque oscille à une fréquence que l'on peut controler. Il est possible également de modifier la nature de la plaque.

La courbe de résonance donne l'amplitude des vibrations en fonction de la fréquence, ce qui permet d'identifier les fréquences de résonance de la plaque. Notez que les figures se devoilent plus vite lorsque l'on est proche d'une résonance.

Méthode numérique

Chaque grain de sable décrit une marche aléatoire dont le pas est proportionnel à l'amplitude de l'onde stationnaire qui règne à l'endroit ou se trouve le grain. L'amplitude de l'onde stationnaire dépend de la géométrie et de la nature de la plaque, ainsi que de la fréquence. Pour plus de détail, voir [1]

Pour en savoir plus...

  1. P. H. Tuan et al Exploring the resonant vibration of thin plates: Reconstruction of Chladni patterns and determination of resonant wave numbers J. Acoust. Soc. Am. vol. 137, №4, p2113–2123, 2015. DOI:10.1121/1.4916704
  2. P. H. Tuan et al Exploring the distinction between experimental resonant modes and theoretical eigenmodes: From vibrating plates to laser cavities Phys. Rev. E vol. 89, №2, p022911, 2014. DOI:10.1103/PhysRevE.89.022911