Oscillations et vibrationsOutils Scientifiques (ERE)
Séquencement
Objectifs pédagogiques
Maîtriser les principes de base liés à la compréhension des phénomènes vibratoires afin qu’ils soient pris en compte dans la gouvernance des risques.
Programme
Introduction aux phénomènes vibratoires : • Notions de vibration. • Système à un degré de liberté : ressort linéaire de traction ou torsion. • Amortisseur linéaire. • Mise en équation d’un système à un degré de liberté par application du principe fondamental de la dynamique et du théorème de l’énergie cinétique.
Oscillations libres : • Amplitude d’une vibration pendulaire • Oscillations amorties. Equation du mouvement. Régimes apériodique, critique, pseudo-périodique • Autres oscillateurs. Pendule de torsion. Pendule pesant.
Oscillations forcées (Système à un degré de liberté) : • Mise en équation. Régime transitoire, permanent. Fonction de réponse en fréquence. Phénomène de résonance de vitesse, d’amplitude. Acuité de la résonance, facteur de qualité. Dangers de la résonance. • Cas d’excitations sinusoïdales.
Oscillations de systèmes couplés (Système à deux degrés de liberté) • Mise en équation dans le cas d’excitations harmoniques et allure de la fonction de réponse en fréquence. • Introduction au cas des systèmes continus et au cas de forces non harmoniques.
Notions de sécurité vibratoire • Notion d’accélération d’exposition quotidienne. Normes vibrations corps total et vibrations main bras.
Modalités d'évaluation
Contrôle sur table (Durée 1h30), sans document, avec calculatrice.
Références bibliographiques
Documents éventuellement consultables en complément du cours : J. Plusquellec, Vibrations, Techniques de l’Ingénieur, 2004 (76p). D.J. Inman, Engineering Vibration, Prentice Hall, 1996 (720p). C. Lalanne, Vibrations et chocs mécaniques, Volume 1 : vibrations sinusoïdales, Hermès science publication, 1999 (349p). Dossier Risque Vibrations, INRS, http://www.inrs.fr/risques/vibrations/ce-qu-il-faut-retenir.html.
Compétences
8| Réf. | Verbe | Description | Niveau |
|---|---|---|---|
| C10 | démontrer | Déterminer l'équation de mouvement à partir du principe fondamental ou d'un théorème énergétique | 2 |
| C10 | définir | Définir la notion d'accélération d'exposition journalière et faire le lien entre sa valeur, le risque pour l'opérateur et la norme vibrations | 2 |
| C10 | calculer | Calculer pour une situation donnée le niveau d'accélération d'exposition journalière et conclure vis-à-vis du respect de la norme | 2 |
| C10 | démontrer | Calculer la position d'équilibre d'un système mécanique 1ddl | 2 |
| C10 | analyser | Mettre une équation de mouvement sous forme de l'équation d'un oscillateur et identifier les paramètres normalisés associés | 2 |
| C10 | résoudre | Déterminer à partir de données expérimentales des estimations de la pulsation propre et de l'amortissement d'un système 1ddl | 2 |
| C10 | définir | Définir les 3 types d'oscillateurs possibles en fonction des paramètres normalisés | 3 |
| C10 | résoudre | Déterminer la réponse fréquentielle (module et déphasage) d'un oscillateur amorti soumis à un chargement harmonique | 2 |