Il m'a semblé utile de proposer ce résumé, notamment aux débutants qui se posent toujours mille questions sur la bonne mise en oeuvre des renforts dans les enceintes. N'hésitez pas à corriger et compléter, j'éditerai au fur et à mesure.
Sources : Je n’ai fait que compléter de nombreuses courtes citations du chapitre « bracing » du site de Claudio Negro_lui-même reprenant les constatations et expériences de James K. Iverson, P. W. Tappen, Mark Wheeler et Jim Moriyasu.
Rappel :
La neutralité d'une structure (enceinte) passe par l’absence de vibration de ses constituants (parois) ; l’absence de vibrations suppose l’amortissement de sa (ses) résonance(s) fondamentale(s)
- Augmenter la rigidité d’une structure permet d’augmenter sa fréquence de résonance fondamentale
- Plus cette fréquence est élevée, plus elle nécessite d’énergie pour entrer en résonance
Constats :
- Au-delà de 1200Hz les mouvements de parois deviennent minimes
- Espacer les renforts de moins de 25cm permet de repousser les résonances d’un panneau au-delà de 1000Hz; mais réduire l'espacement est encore plus bénéfique
- La pression d’air à l’intérieur de l’enceinte devient insuffisante à mouvoir les parois au-delà d’environ 500Hz; un coffret de médium ne descendant pas sous 5 à 600Hz (dépendant aussi de la pente du passe-haut) n'a pas besoin d'être renforcé
- Une paroi en forte tension mécanique (fléchie en force, par exemple en limite de rupture) augmente sa rigidité
- Un renfort dans la direction longitudinale (par rapport à en croix, en largeur ou en diagonale) est le plus efficace et permet de multiplier la fréquence de résonance par 2.5 voire 3
- Plus un renfort est rigide, plus il est efficace
- La rigidité du point d’attache est importante : dans l’ordre d’efficacité croissant : vis, colle à bois, colle époxy bi-composant
- Un trou dans une paroi abaisse sa fréquence de résonance fondamentale parce qu'il réduit sa rigidité
- L’ajout de masse à une paroi abaisse sa fréquence de résonance fondamentale, ce qui va à l'encontre du but recherché
- Le volume et la densité d’un matériau d’amortissement de l’onde aérienne (dacron, mousses, fibres…) n’a que très peu d’efficacité sur la réduction directe des vibrations de parois; il possède toutefois une efficacité indirecte parce qu'il amortit la résonance de la masse d'air qui se propage aux parois
- Placer un renfort entre le tiers et la moitié de la paroi permet aux deux parties de la paroi de résonner à des fréquences légèrement différentes et donc d’étaler un peu le pic de sa résonance principale.
- Dans l'exemple d'une enceinte parallélépipédique, un renfort reliant deux parois perpendiculaires rigidifie plus qu'un renfort reliant deux parois parallèles
En conséquence :
Utiliser des renforts en nombre, en matériau et géométrie rigides, placés légèrement décalés par rapport au centre des parois, sur leur plus grande longueur, reliant deux parois perpendiculaires, si possible en forte tension mécanique (fléchies en force) et en utilisant une colle performante permet d’obtenir une enceinte inerte ; le résidu vibrationnel pourra éventuellement être amorti par application de matériau bitumeux de densité moyenne au centre des parois restées libres ; rappel : ne pas trop alourdir pour ne pas trop abaisser la fréquence de résonance fondamentale.
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Renforts : le résumé rapide d’une bonne mise en œuvre
Dernière édition par Agnostic1er le 12 Déc 2011 1:01, édité 6 fois.
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Agnostic1er - Superviseur Forum DIY
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Un renfort reliant deux parois augmente encore la rigidité de la structure
Imaginez une grosse caisse, avec une peau de chaque coté.
Mettez un tasseau infiniment rigide entre les deux et de masse nulle.
Quand vous tapez d'un coté, les deux peaux vibre de la même façon, et vous n'avez pas amélioré la rigidité...
Par contre, si le tasseau fixé sur l'une des peaux va rejoindre l'angle entre la peau opposée de le corps de la grosse caisse, vous avez une liaison bien rigide.
Une paroi en tension mécanique (pliage en force) augmente sa rigidité
Une paroi pliée est plus rigide.
Une paroi en tension, donc juste fléchie, ne l'est pratiquement pas plus qu'une paroi plate.
S'il y a un gain en rigidité, c'est du au tasseau de mise en tension, et à la fixation du tasseau du coté opposé.
En résistance des matériaux, pour le calcul des éléments fléchis, il y a un calcul d'inertie.
Pour une "lame de couteau", I = b * h^3 / 12
Prenons un exemple avec une paroi de 19 et une de 22 mm d'épaisseur. (h = 19 ou h = 22)
L'augmentation de rigidité est 22^3 / 19^3 = 10648 / 6859 = 1.55
Si vous mettez deux planches l'une sur l'autre, tout dépend de la fixation entre les deux planches :
Avec un élément élastique entre les deux les inerties s'additionnent : 22^3 + 19^3 = 17507
Si vous collez / vissez les deux plaques ensembles vous avez (22 + 19)^3 = 68921, soit une rigidité 3.94 fois plus grande.
- PETOIN Dominique
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PETOIN Dominique a écrit:Un renfort reliant deux parois augmente encore la rigidité de la structure
Imaginez une grosse caisse, avec une peau de chaque coté.
Mettez un tasseau infiniment rigide entre les deux et de masse nulle.
Quand vous tapez d'un coté, les deux peaux vibre de la même façon, et vous n'avez pas amélioré la rigidité...
Par contre, est-ce que ça ne modifie pas la fréquence de résonance ?
- Herve71
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Bonsoir et merci de l'initiative très bonne
J'ai du mal à comprendre cette phrase, serait-il possible de reformuler voir de mettre de dessins pour mieux visualiser la chose, merci.
Ordre croissant ou décroissant .
Agnostic1er a écrit:- Un renfort dans la direction longitudinale (par rapport à en croix, en largeur ou en diagonale) est le plus efficace et permet de multiplier la fréquence de résonance par 2.5 voire 3
J'ai du mal à comprendre cette phrase, serait-il possible de reformuler voir de mettre de dessins pour mieux visualiser la chose, merci.
- La rigidité du point d’attache est importante : dans l’ordre d’efficacité : vis, colle à bois, colle époxy bi-composant
Ordre croissant ou décroissant .
- Cobrasse
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PETOIN Dominique a écrit:Un renfort reliant deux parois augmente encore la rigidité de la structure
Imaginez une grosse caisse, avec une peau de chaque coté.
Mettez un tasseau infiniment rigide entre les deux et de masse nulle.
Quand vous tapez d'un coté, les deux peaux vibre de la même façon, et vous n'avez pas amélioré la rigidité...
Exact dans ton exemple; je vais éditer et préciser que la liaison ne doit pas s'établir entre deux parois parallèles mais perpendiculaires ou d'axes différents.Une paroi en tension mécanique (pliage en force) augmente sa rigidité
Une paroi pliée est plus rigide.
Une paroi en tension, donc juste fléchie, ne l'est pratiquement pas plus qu'une paroi plate.
je vais éditer et préciser "paroi très fortement fléchie" (dans mon esprit "tension" était équivalent à "fléchissement")
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Agnostic1er - Superviseur Forum DIY
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Cobrasse a écrit:Bonsoir et merci de l'initiative très bonneAgnostic1er a écrit:- Un renfort dans la direction longitudinale (par rapport à en croix, en largeur ou en diagonale) est le plus efficace et permet de multiplier la fréquence de résonance par 2.5 voire 3
J'ai du mal à comprendre cette phrase, serait-il possible de reformuler voir de mettre de dessins pour mieux visualiser la chose, merci.Voilà:- La rigidité du point d’attache est importante : dans l’ordre d’efficacité : vis, colle à bois, colle époxy bi-composant
Ordre croissant ou décroissant . croissant
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Agnostic1er - Superviseur Forum DIY
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salut,bonne idée ce post,pas assez dévellopper pour les débutants du diy..
- boston76
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Bonjour,
Merci agno pour ta réponse, dans ce cas j'ai du mal à comprendre une chose par rapport à ce point :
Le but de d'augmenter les fréquences de résonances par le biais des renforts, car plus la fréquence augmente plus celles-ci sont minimes et donc demande de l'énergie pour poser des soucis, on est bien d'accord ?
Plus une parois est grande plus sa fréquence de résonance est basse, les renforts comme leur nom l'indique vient renforcer, mais aussi diminuer virtuellement les longueurs des parois ... Ce qui fait augmenter leur fréquence de résonance, donc sur le dessin il convient autant dans placé dans le sens longitudinal que "largitudinal" (j'aime bien ce mot même s'il n'existe pas ) non ?
Ce qui rejoint aussi cette idée :
Ou alors je comprends plus rien là, et j'aimerai bien une explication .
Idem pour ceci :
Comme on réduit aussi la surface de la parois la fréquence de résonance augmente aussi, non ? Donc est-ce que cela compenserait ?
merci
Merci agno pour ta réponse, dans ce cas j'ai du mal à comprendre une chose par rapport à ce point :
- Un renfort dans la direction longitudinale (par rapport à en croix, en largeur ou en diagonale) est le plus efficace et permet de multiplier la fréquence de résonance par 2.5 voire 3
Le but de d'augmenter les fréquences de résonances par le biais des renforts, car plus la fréquence augmente plus celles-ci sont minimes et donc demande de l'énergie pour poser des soucis, on est bien d'accord ?
Plus une parois est grande plus sa fréquence de résonance est basse, les renforts comme leur nom l'indique vient renforcer, mais aussi diminuer virtuellement les longueurs des parois ... Ce qui fait augmenter leur fréquence de résonance, donc sur le dessin il convient autant dans placé dans le sens longitudinal que "largitudinal" (j'aime bien ce mot même s'il n'existe pas ) non ?
Ce qui rejoint aussi cette idée :
- Espacer les renforts de moins de 25cm permet de repousser les résonances d’un panneau au-delà de 1000Hz; réduire encore l'espacement est encore mieux
Ou alors je comprends plus rien là, et j'aimerai bien une explication .
Idem pour ceci :
- Un trou dans une paroi abaisse sa fréquence de résonance fondamentale parce qu'il réduit sa rigidité
Comme on réduit aussi la surface de la parois la fréquence de résonance augmente aussi, non ? Donc est-ce que cela compenserait ?
merci
- Cobrasse
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Cobrasse a écrit:Bonjour,
Merci agno pour ta réponse, dans ce cas j'ai du mal à comprendre une chose par rapport à ce point :- Un renfort dans la direction longitudinale (par rapport à en croix, en largeur ou en diagonale) est le plus efficace et permet de multiplier la fréquence de résonance par 2.5 voire 3
Le but de d'augmenter les fréquences de résonances par le biais des renforts, car plus la fréquence augmente plus celles-ci sont minimes et donc demande de l'énergie pour poser des soucis, on est bien d'accord ? oui
Plus une parois est grande plus sa fréquence de résonance est basse, les renforts comme leur nom l'indique vient renforcer, mais aussi diminuer virtuellement les longueurs des parois ... Ce qui fait augmenter leur fréquence de résonance, donc sur le dessin il convient autant dans placé dans le sens longitudinal que "largitudinal" (j'aime bien ce mot même s'il n'existe pas ) non ? Imagine deux parois de surface identique infiniment rigides à leur périphérie; celle dont l'une quelconque des deux dimensions périmétriques est la plus faible possède la structure totale la plus rigide et donc résonne le plus haut.
Idem pour ceci :- Un trou dans une paroi abaisse sa fréquence de résonance fondamentale parce qu'il réduit sa rigidité
Comme on réduit aussi la surface de la parois la fréquence de résonance augmente aussi, non ? non car le trou ne réduit pas ses dimensions périmétriques; c'est la perte de matière qui fait perdre en rigidité.merci
de rien
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Agnostic1er - Superviseur Forum DIY
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Agnostic1er a écrit:Imagine deux parois de surface identique infiniment rigides à leur périphérie; celle dont l'une quelconque des deux dimensions périmétriques est la plus faible possède la structure totale la plus rigide et donc résonne le plus haut.
Oui, comme un tambour ... Donc sur ton dessin http://imageshack.us/f/98/renforts.png/ on peut donc on conclure que c'est une erreur de prendre le cas 1, car les parois gauche et droite ayant les plus grandes dimensions n'ont pas de renforts pour réduire "virtuellement" leur surface et donc possède une fréquence de résonance plus basse que les parois du haut et du bas ... Où alors je comprends vraiment rien .
non car le trou ne réduit pas ses dimensions périmétriques; c'est la perte de matière qui fait perdre en rigidité
Je saisi bien qu'il y a perte de rigidité, of course ... Mais comme la fréquence de résonance d'un système simple est donnée par la formule f = 1/2pi x racine(K/M) ... Donc plus la masse M est faible (quand on fait des trous on retire de la matière), plus la fréquence de résonance est haute, non ?
- Cobrasse
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Cobrasse a écrit:Agnostic1er a écrit:Imagine deux parois de surface identique infiniment rigides à leur périphérie; celle dont l'une quelconque des deux dimensions périmétriques est la plus faible possède la structure totale la plus rigide et donc résonne le plus haut.
Oui, comme un tambour ... Donc sur ton dessin http://imageshack.us/f/98/renforts.png/ on peut donc on conclure que c'est une erreur de prendre le cas 1, car les parois gauche et droite ayant les plus grandes dimensions n'ont pas de renforts pour réduire "virtuellement" leur surface et donc possède une fréquence de résonance plus basse que les parois du haut et du bas ... Où alors je comprends vraiment rien . c'est un dessin que j'avais fait à la va-vite donc pas forcément conforme à l'idéal; je reprends:non car le trou ne réduit pas ses dimensions périmétriques; c'est la perte de matière qui fait perdre en rigidité
Je saisi bien qu'il y a perte de rigidité, of course ... Mais comme la fréquence de résonance d'un système simple est donnée par la formule f = 1/2pi x racine(K/M) ... Donc plus la masse M est faible (quand on fait des trous on retire de la matière), plus la fréquence de résonance est haute, non ? Je suppose que la perte de raideur n'est pas compensée par la perte de densité.
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Agnostic1er - Superviseur Forum DIY
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jl dudu a écrit:Que pensez vous des positions et formes des renforts utilisés ici... Bien, je ne vois pas d'erreur; perso pour une surface de trous équivalente je préfère multiplier les trous trous quand c'est possible because 10 trous de 10 cm² chacun rendent une planche plus rigide que la même planche avec un trou de 100cm².
Cordialement
Jean louis
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Agnostic1er - Superviseur Forum DIY
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Dans mon esprit j'ai quand même du mal à me faire à l'idée que A soit plus rigide que B
- XqutR
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le chapitre suivant sera l'amortissant, n'est ce pas Agno ?
- alkasar
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