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1 - VIBRATIONS LIBRES

2 - VIBRATIONS FORCÉES

3 - RÉGIMES TRANSITOIRES

Article de référence | Réf : BM5123 v1

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

Auteur(s) : Henri BLANC

Date de publication : 10 oct. 2000

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  • 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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De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

DOI (Digital Object Identifier)

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


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1. Vibrations libres

1.1 Mise en équations

Dans la majorité des cas (cf. Dynamique des rotors en torsion- Répartition de l’inertie et de la raideur), le modèle final obtenu peut être représenté simplement comme l’assemblage de ressorts de torsion sans masse dont on connaît la rigidité K et la connectivité. Les extrémités de chacun d’eux sont liées à des disques d’inertie indéformables dont on a identifié le moment d’inertie I. Le paramétrage caractérise la position et la vitesse angulaire de chaque disque du modèle. À partir des expressions de l’énergie cinétique et de la fonction de force écrites en fonction des paramètres de vitesse et de déplacement indépendants, le formalisme de Lagrange permet d’obtenir le système différentiel représentant les vibrations libres de torsion.

Pour illustrer le propos, on se place dans le cas d’un modèle non ramifié composé de n disques (figure 1).

L’énergie cinétique Ec et la fonction de force U s’écrivent :

L’équation différentielle obtenue pour les paramètres αi, est :

Si...

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