Présentation
En anglais
Auteur(s)
-
Bernard GIRONNET : Docteur ès Sciences - Professeur à l’École nationale supérieure d’arts et métiers (ENSAM)
-
Guy LOURADOUR : Docteur ès Sciences - Professeur à l’École nationale supérieure d’arts et métiers (ENSAM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’objet de cet article est de proposer deux méthodes permettant d’approcher le comportement dynamique d’un ressort.
Les modèles qui consistent à négliger la masse du ressort ou à supposer connue la déformée du ressort (méthode de Rayleigh) ne sont qu’exercices académiques.
Dans les applications actuelles où il convient de prendre en compte les quantités d’accélération, il est fondamental, pour un ressort, de connaître ses fréquences propres, les déplacements et les vitesses des spires, les efforts appliqués aux extrémités.
Ces propos seront illustrés par le calcul des ressorts de rappel des soupapes d’un moteur à combustion interne.
Les notations et symboles utilisés dans cet article sont définis dans le tableau des notations et symboles et la figure 1.
Ce texte utilise des extraits des cours de Machines thermiques et Dynamique des lignes d’arbres de MM. Gironnet et Louradour, professeurs à l’ENSAM de Paris.
Le lecteur pourra se reporter également à la rubrique Liaisons élastiques, dans ce traité.
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Modèles
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1. Relations classiques
-
Relations entre les dimensions géométriques du ressort :
-
pour les ressorts dont les spires extrêmes sont jointives et meulées sur les trois quarts de leur longueur, nous avons :
![]()
-
lorsque ce ressort est comprimé à spires jointives, le grossissement du diamètre moyen est :
![]()
avec
![]()
-
-
Influence du poids propre : un ressort libre posé sur une de ses extrémités subit une flèche sous son poids propre égale à :
![]()
avec :
- f (m) :
- flèche
- g (m / s2) :
- accélération de la pesanteur (= 9,81 m / s 2).
-
Raideur d’un ressort :
![]()
avec :
- G (Pa) :
- module d’élasticité transversal du métal.
-
Contrainte :
![]()
avec :
- P (N) :
- charge
...
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