Présentation
Auteur(s)
-
Bernard GARNIER : Chef du Service Projets à la société MÉTRAVIB RDS
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Lire l’articleINTRODUCTION
La suspension élastique des machines pour réduire la transmission des vibrations indésirables à leur environnement est devenue une pratique courante, tout comme le montage souple des systèmes fragiles ou sensibles aux vibrations afin de mieux les protéger. La mise en œuvre de ces dispositifs pourrait sembler assez simple, dès lors qu’on suit bien les indications des constructeurs ; et pourtant nombreux sont les cas qui requièrent une attention particulière pour éviter des résultats malencontreux, allant jusqu’à des usures ou des ruptures prématurées.
Pour résumer les facteurs qui conduisent à ce regain d’attention lors du choix d’une isolation antivibratoire ou antichoc, on citera en particulier :
-
la volonté d’alléger et de réduire la taille des machines tout en accroissant leur puissance, ce qui amène les constructeurs à choisir des vitesses de rotation plus rapides, des carters et des arbres moins rigides, des bâtis moins surdimensionnés ;
-
la volonté de décliner des gammes standardisées de moteurs, de boîtes et de transmissions, d’accouplements, de génératrices, de pompes, etc., ce qui multiplie les possibilités de combinaisons lors d’une mise en groupe sans que le constructeur ait pu toutes les valider sur le plan dynamique et vibratoire, d’où des configurations parfois délicates à opérer ;
-
une volonté de modularité et de souplesse d’aménagement des ateliers de production, ce qui va amener les utilisateurs à implanter des instruments de contrôle ou des bureaux au plus près de certaines machines, donc à contrôler et réduire davantage les sollicitations vibro-acoustiques qu’elles génèrent, ou à minimiser l’interférence de diverses unités de production autrefois disjointes ;
-
une préoccupation d’ergonomie et de protection des travailleurs, ce qui, après avoir imposé le port de protections individuelles ressenti souvent comme inconfortable, impose maintenant de spécifier des niveaux acoustiques ambiants dans les ateliers directement acceptables sans pour autant que des systèmes trop complexes de capotages et de mise en cabines ne gênent les flux de production ni les interventions de maintenance.
Une isolation antivibratoire bien conduite peut répondre à tout cela, moyennant l’application attentive des concepts et méthodes détaillés et illustrés dans le présent article et dans l’article , qui abordent successivement :
-
Définitions et principes physiques ;
-
Solutions technologiques et industrielles.
DOI (Digital Object Identifier)
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Accueil > Ressources documentaires > Environnement - Sécurité > Bruit et vibrations > Vibrations en milieu industriel, mesures, surveillance et contrôle > Isolation antivibratoire et antichoc - Définitions. Principes physiques > Vers des structures « intelligentes » ?
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9. Vers des structures « intelligentes » ?
En guise de conclusion, on se doit de mettre en perspective cette véritable révolution conceptuelle qui consiste à ne plus concentrer en quelques points précis les dispositifs antivibratoires et antichocs, mais à donner à l’ensemble des objets une capacité à minimiser les effets des vibrations et des chocs.
Ces structures dites tantôt adaptatives, tantôt intelligentes (de l’anglais smart structures ), sont obtenues en disséminant, dans les éléments structuraux, tant des capteurs que des actuateurs, et leur logique de pilotage mutuel. Bien sûr, les matériaux composites offrent une souplesse toute particulière pour l’intégration de ces éléments.
La technique la plus développée et validée à l’heure actuelle est dite piézo-active, car elle correspond à l’implantation sur les structures d’une peau piézo-électrique : en lui envoyant une tension électrique, l’effet piézo-électrique va permettre de créer une contrainte mécanique qui, par effet bilame, va provoquer une déformation élastique du substrat. L’article Isolation antivibratoire et antichoc. Solutions technologiques et industrielles permet, par exemple, de comprendre la façon dont une plaquette piézo-électrique polarisée pour provoquer une extension dans son plan peut faire vibrer en flexion son support.
Ce concept permet alors de donner à toute la structure des capacités à la fois :
-
pour amortir les vibrations ou les chocs qui lui sont appliqués en un ou divers points ;
-
pour générer un « antibruit » permettant d’annuler le bruit associé à certains de ses composants ;
-
pour compenser les déformations thermiques, les fluages à long terme ou les défauts de fabrication susceptibles d’affecter la qualité et la précision de certaines de ses fonctions.
C’est le domaine des structures de satellites qui est actuellement le plus moteur de ces développements. De nombreuses raisons y contribuent :
-
les dispositifs de suspension classiques posent à la fois des problèmes de dimensionnement face aux surcharges très intenses induites par la phase propulsée de lancement et de mise en orbite, et des effets indésirables de dégazage des élastomères dans le vide poussé qui règne en orbite, qui peuvent induire des pollutions par condensation des fractions volatiles...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BUZDUGAN (G.) - Dynamique des fondations de machines. - Eyrolles (1992).
-
(2) - DEN HARTOG (J.P.) - Mechanical vibrations. - MacGraw-Hill (1956).
-
(3) - CREDE (C.E.) - Vibration and shock isolation. - John Wiley & Sons (1965).
-
(4) - NASHIF (A.D.), JONES (D.I.G.), HENDERSON (J.P.) - Vibration damping. - John Wiley & Sons (1985).
-
(5) - LEISSA (A.W.) - Vibrations of plates. - 1969 éd. NASA, additif 1982 (JSV, 80, no 1, p. 145-154, NASA SP-160).
-
(6) - LEISSA (A.W.) - Vibrations of shells. - NASA (1973).
-
(7) - LINDLEY (P.B.) - Le calcul...
NORMES
-
Vibrations et chocs. Vocabulaire. - NF ISO 2041 - 6-93
-
Vibrations et chocs. Détermination expérimentale de la mobilité mécanique. Partie 1 : Définitions fondamentales et transducteurs. - ISO 7626-1 - 1-86
-
Partie 2 : mesurages avec utilisation d’une excitation de translation en un seul point, au moyen d’un générateur de vibrations solidaire de ce point. - ISO 7626-2 - 2-90
-
Vibrations et chocs mécaniques. Vibrations des bâtiments. Lignes directrices pour le mesurage des vibrations et évaluation de leurs effets sur les bâtiments. - ISO 4866 - 12-89
-
Vibrations et chocs mécaniques. Fixation mécanique des accéléromètres. - ISO 5348 - 5-98
-
Vibrations mécaniques des machines non alternatives. Mesurages sur les arbres tournants et critères d’évaluation. Partie 1 : directives générales. - ISO 7919-1 - 7-96
-
Vibrations mécaniques des...
ANNEXES
(liste non exhaustive)
HAUT DE PAGE1.1 Systèmes et plots antivibratiles et antichocs
Freudenberg http://www.freudenberg.com
GERB http://www.gerb.com
Hutchinson http://www.hutchinson.fr
Lord http://www.lord.com
Paulstra http://www.paulstra-vibrachoc.com
Sandow http://www.sandowtechnic.com
Socitec http://www.socitec.fr
Stenflex http://www.stenflex.com
Trelleborg http://www.trelleborg.com
Wattelez http://www.wattelez-sa.fr
HAUT DE PAGE1.2 Études et réalisations spécifiques
01dB-Metravib http://www.metravib.com
Décibel France http://www.decibelfrance.com
GERB http://www.gerb.com
Paulstra http://www.paulstra-vibrachoc.com
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