Définition, abscisses de convergence
On appelle fonction causale toute fonction nulle sur $]-\infty, 0[$ et continue par morceaux sur $[0, +\infty[$. La fonction échelon-unité est la fonction causale $\mathcal U$ définie par $\mathcal U(t)=0$ si $t<0$ et
$\mathcal U(t)=1$ si $t\geq 0$. Si $f$ est une fonction causale, la transformée de Laplace de $f$ est définie par
$$\mathcal L(f)( p)=\int_0^{+\infty}e^{-pt}f(t)dt$$
pour les valeurs de $p$ pour lesquelles cette intégrale converge. On dit que $f$ est à croissance exponentielle d'ordre $p$ s'il existe $A, B>0$ tels que,
$$\forall x\geq A, |f(t)|\leq Be^{pt}. Résumé de cours : transformation de Laplace. $$
On appelle abscisse de convergence de la transformée de Laplace de $f$ l'élément $p_c\in\overline{\mathbb R}$ défini par
$$p_c=\inf\{p\in\mathbb R;\ f\textrm{ est à croissance exponentielle d'ordre}p\}. $$
Proposition: Si $p>p_c$, alors l'intégrale $\int_0^{+\infty}e^{-pt}f(t)dt$ converge absolument. En particulier,
$\mathcal L(f)(p)$ est défini pour tout $p>p_c$. Propriétés de la transformée de Laplace
La transformée de Laplace est linéaire:
$$\mathcal L(af+bg)=a\mathcal L(f)+b\mathcal L(g).
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On obtient alors directement
de sorte que notre loi de comportement viscoélastique devient simplement
σ * (p) = E * (p) ε * (p) ε * (p) = J * (p) σ * (p)
Mini-formulaire
La transformée de Laplace présente toutefois, par rapport à la transformée de Fourier, un inconvénient majeur: la transformée inverse n'est pas simple, et la détermination d'une fonction f (t) à partir de sa transformée de Laplace-Carson f * (p) (retour à l'original) est en général une opération mathématique difficile. Elle sera par contre simple si l'on peut se ramener à des transformées connues. Il est donc important de disposer d'un formulaire. Tableau transformée de laplage.fr. On utilisera avec profit le formulaire ci-dessous. original transformée
On remarquera dans la dernière formule la présence nécessaire de la fonction de Heaviside: ceci rappelle que la transformée de Laplace-Carson s'applique uniquement à des fonctions f(t) définies pour t > 0 et supposées nulles pour t < 0. Elle sera en général non écrite car sous-entendue. On écrit donc par application de la dernière formule
ce qui, en viscoélasticité nous suffira le plus souvent, car on trouvera en général nos transformées sous forme de fractions rationnelles.
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