Vibrations des structuresSciences de l'Ingénieur S7 (GSI)
Vibrations des structures
Séquencement
Objectifs pédagogiques
- Modéliser les systèmes mécaniques oscillants de type masses-ressorts-amortisseurs.
- Appréhender les vibrations des systèmes élastiques continus.
Pré-requis
| Module | Unité d'enseignement | Semestre |
|---|---|---|
| Mathématiques 1.1 | Sciences de base 1 | S1 |
| Mécanique du point | Sciences Appliquées et Industrielles 1 | S1 |
| Mathématiques 2.1 | Sciences de base 2 | S2 |
| Mathématiques 2.2 | Sciences de base 2 | S2 |
| Electrocinétique 2 | Sciences Appliquées et Industrielles 2 | S2 |
| Mécanique des milieux continus | Génie Mécanique 1 | S5 |
| Mathématiques 3.1 | Sciences de base 3 | S3 |
| Mathématiques 3.2 | Sciences de base 3 | S3 |
| Mécanique des systèmes de solides | sciences Appliquées et Industrielles 3 | S3 |
| Résistance des matériaux | sciences Appliquées et Industrielles 4 | S4 |
Programme
Le cours est divisé en trois chapitres :
- Systèmes à un degré de liberté
1.1 Vibrations libres : systèmes conservatifs, systèmes dissipatifs.
1.2 Réponse forcée harmonique : excitation par force imposée, excitation par mouvement des supports, notions d’excitations périodiques.
1.3 Réponse transitoire : excitation par force imposée, excitation par mouvement des supports.
- Systèmes à plusieurs degrés de liberté
2.1 Systèmes à deux degrés de liberté : vibrations libres et modes de vibrations, réponse forcée harmonique.
2.2 Systèmes à plusieurs degrés de liberté : modes de vibration, principe de décomposition modale, cas des systèmes dissipatifs, digression sur la notion d’excitation par mouvement des supports.
- Systèmes élastiques continus
3.1 Vibrations longitudinales des barres : vibrations libres et modes de vibrations, réponse forcée harmonique, principe de décomposition modale, digression sur d’autres problèmes de vibrations.
3.2 Vibrations transversales des poutres : vibrations libres et modes de vibrations, réponse forcée harmonique.
Modalités d'évaluation
Pour l'examen sur table : une feuille A4 manuscrite recto-verso autorisée et une calculatrice de type collège
Références bibliographiques
- S. Timoshenko and D. H. Young and W. Weaver (1990), Vibration Problem in Engineering, John Wiley and Sons, Inc.
- K.G. Graff (1991), Wave Motion in Elastic Solids, London, Oxford University Press.
- M. Géradin and D. Rixen (1994), Mechanical Vibrations : Theory and Application to Structural Dynamics, Paris, Wiley.
- G. Kelly (2000), Mechanical Vibrations, Theory and Applications, 2ème édition, McGraw-Hill.
- G. Duffy (2015), Green’s functions with applications, 2ème édition, Chapman & Hall/CRC.
Compétences
4| Réf. | Verbe | Description | Niveau |
|---|---|---|---|
| C1_2 | résoudre | Établir et résoudre les équations du mouvement d’un système masse-ressort à 1DDL en prenant en compte éventuellement de l’amortissement et une excitation harmonique | 2 |
| C2_1 | résoudre | Pour un système discret à plusieurs DDL, savoir établir et résoudre les équations du mouvement en régime libre et en forcé (harmonique) de façon directe ou par une approche modale | 2 |
| C2_1 | résoudre | Pour un système continu, établir les équations du mouvement dans le d’une barre en traction-compression et d’une poutre en flexion | 2 |
| C2_1 | résoudre | Pour un système continu et dans le cas d’un système soumis à des conditions aux limites, exprimer les solutions des équations du mouvement (libre et forcée harmoniquement) à l’aide d’une décomposition modale | 2 |