Comparison of Finite Element Method and Modal Analysis of Violin Top Plate

iAbstract This thesis presents a study of the vibrational behaviour of the violin top plate and explores the possibility of using composite materials as a substitute for traditional wood in making top plates. Numerical simulations and experimental tests are compared to validate the results. The two most popular methods for numerical and experimental vibrational analysis, the Finite Element Method (FEM) and Experimental Modal Analysis are used, respectively. The vibrational behaviour of a spruce top plate is first studied by the two methods. The results show high coherence. Then the same modeling and testing techniques are applied on two composite plates. Results show that the vibrational behaviour of composite plates differs significantly from traditional wooden plates. Thus, suggestions for further improvement of the composite top plates are given. ii Sommaire Cette thése propose une étude sur le comportement vibratoire de la table d’harmonie du violon et explore la possibilite ́ d’utiliser des matériaux composites comme un substitut pour le bois traditionnel dans la fabrication des tables d’harmonies. Des simulations numériques ét des tests exprimentaux sont comparés pour valider les résultats. Les deux méthodes les plus populaires pour l’analyse vibratoire numérique et expérimentale, la méthode des éléments finis (FEM) et l’analyse modale exprimentale sont utilisés, respectivement. Le comportement vibratoire d’une table d’harmonie en épicéa est d’abord étudiée par les deux méthodes. Les résultats montrent une cohérence forte. Puis la modélisation et même des techniques de test sont appliqués sur deux plaques composites. Les résultats montrent que le comportement vibratoire de table d’harmonie composites diffère sensiblement de plaques traditionnels en bois. Ainsi, des suggestions d’amélioration des tables d’harmonie composites du dessus sont donnés. ii