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1 - VIBRATIONS LIBRES

2 - VIBRATIONS FORCÉES

3 - RÉGIMES TRANSITOIRES

Article de référence | Réf : BM5123 v1

Vibrations forcées
Dynamique des rotors en torsion - Analyse des régimes de fonctionnement

Auteur(s) : Henri BLANC

Date de publication : 10 oct. 2000

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Auteur(s)

  • Henri BLANC : Ingénieur des arts et métiers - Docteur ingénieur agrégé en mécanique - Professeur à l’Ensam Talence

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INTRODUCTION

Cet article met en œuvre les résultats de la modélisation des rotors en torsion pour l’étude des régimes de fonctionnement permanents et transitoires qui sont représentatifs des conditions réelles d’utilisation des lignes d’arbres. Les trois analyses usuelles suivantes sont présentées : étude des vibrations libres, étude des vibrations forcées et étude des régimes transitoires.

Cet article fait partie d’une série sur la dynamique des rotors en torsion :

  • BM 5 120 Introduction ;

  • BM 5 121 Types d’excitations permanentes ;

  • BM 5 122 Répartition de l’inertie et de la raideur ;

  • BM 5 123 Analyse des régimes de fonctionnement ;

  • BM 5 124 Étude des amortisseurs de torsion.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm5123


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2. Vibrations forcées

L’objectif principal de ce paragraphe est la détermination des amplitudes de vibration des disques du modèle pour des conditions de fonctionnement permanentes, c’est-à-dire une vitesse constante et des sollicitations périodiques établies. À partir des déformations trouvées pour chaque ressort de torsion, il est possible de calculer une estimation de l’amplitude des contraintes de cisaillement qui existent dans les tronçons du rotor associés.

Le modèle choisi pour cette étude est déduit du modèle utilisé pour l’étude en vibrations libres. Il est complété par la représentation des phénomènes d’amortissement présents dans l’installation. On utilise aussi les amplitudes et les phases des excitations pério-diques.

Remarque

Le calcul des contraintes induites par les vibrations de torsion n’est pas chose facile surtout dans le cas de tronçons présentant des accidents de forme ou dont la géométrie n’est pas axisymétrique. On pourra se reporter aux abaques de l’article . Dans le cas d’un chargement limité à un couple de torsion pur, ils permettent d’estimer la valeur de la contrainte de cisaillement maximale qui se situe au point de la section le plus proche de l’axe et qui est repérée pas une croix sur chaque schéma des sections. Cette localisation et les valeurs lues supposent des rayons et des congés de raccordement suffisants surtout au niveau des angles rentrants de la section. On a :

τ max = Tf R 3

avec :

τmax (Pa)
 : 
contrainte de cisaillement maximale
R (m)
 : 
rayon de référence de la section défini sur les abaques
f
 : 
coefficient lu sur l’abaque
T (N · m)
 : 
valeur du couple transmis dans le tronçon.

Pour une section circulaire pleine, on trouve f = 2/π.

2.1 Identification...

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