Bibliographie & annexes
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RÉSUMÉ
Savoir prédire le comportement vibratoire de systèmes mécaniques est primordial car les vibrations peuvent être source de détériorations et d'usures, d'inconfort et de bruit. La plupart des moteurs, à fonctionnement périodique, constituent une source d’excitation pour les systèmes. Cet article présente une étude du comportement vibratoire pour des cas de systèmes discrets à un ou à n degrés de liberté, et pour des systèmes continus.
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Lire l’articleAuteur(s)
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René BOUDET : Professeur à l’université Paul-Sabatier de Toulouse et à l’École nationale supérieure des techniques avancées de Paris
INTRODUCTION
La prédiction du comportement vibratoire de systèmes mécaniques est fondamentale et pourtant dans la formation des ingénieurs cette aptitude n’a pas la place qu’elle mériterait. En effet, une mauvaise évaluation du niveau vibratoire peut se traduire par :
-
des amplitudes de déplacement, donc de déformations et de contraintes mal estimées ce qui accentue le phénomène de détérioration des pièces par fatigue puis fissuration ;
-
un inconfort que nous avons tous ressenti dans certains moyens de transport ;
-
le fait qu’une pièce va entrer en résonance et qu’une gêne sonore va aussitôt apparaître.
Bien sûr, nombre de nos moteurs (à explosion, turbine à gaz…) sont à fonctionnement périodique et constituent une source d’excitation pour les systèmes.
Le but des différents articles qui suivent dans ce volume est de rappeler les éléments qui permettent de :
-
prévoir des comportements avec un suivi dans le temps de l’évolution des positions ;
-
lutter efficacement contre les déplacements non souhaités en procédant à une isolation vibratoire.
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Systèmes discrets
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1. Généralités
On distingue deux classes de systèmes :
-
les systèmes conservatifs pour lesquels il y a un échange constant entre les deux formes d’énergie : cinétique et potentielle (c’est-à-dire énergie de déformation des éléments de structure) ;
-
les systèmes dissipatifs pour lesquels on aura décidé d’atténuer les effets en utilisant un amortisseur dissipatif d’énergie qui peut être :
-
à fluide : on utilise les pertes de charge dues à la viscosité du fluide,
-
à frottement solide,
-
à dissipation structurale.
-
De même, les systèmes peuvent être :
-
discrets : il existe un nombre fini de paramètres de position dont on cherche l’évolution dans le temps ; nous verrons que c’est dans cette situation que les investigations sont les plus riches ;
-
continus : c’est le cas des poutres, des arbres…, pour lesquels les possibilités d’analyse restent limitées, il faut procéder à une discrétisation qui peut se concevoir par l’utilisation des méthodes approchées : Rayleigh, Rayleigh-Ritz, éléments finis…
L’équation générale du mouvement s’écrit :
avec X variable de position par rapport à la configuration d’équilibre.
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Généralités
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LALANNE (M.), FERRARIS (G.) - Dynamique des rotors en flexion - . (1996).
-
(2) - BLANC (H.) - Dynamique des rotors en torsion - . et suiv. (2000).
-
(3) - PUGNET (J.-M.) - Équilibrage des rotors rigides et flexibles - . (1997).
-
(4) - GARNIER (B.) - Isolation antivibratoire et antichoc - . et (1994).
-
(5) - AUGEIX (D.) - Analyse vibratoire des machines tournantes - . (2001).
-
(6) - GIRARD (A) - Dynamique des structures. - Techniques d’analyse et d’essai (1997).
-
(7) - GOJON (R.) - Critères de choix d’un palier - ....
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