Contactez-nous
Vers des structures « intelligentes » ?
Isolation antivibratoire et antichoc - Définitions. Principes physiques
B5140 v1 Article de référence

Vers des structures « intelligentes » ?
Isolation antivibratoire et antichoc - Définitions. Principes physiques

Auteur(s) : Bernard GARNIER

Relu et validé le 06 janv. 2023

Logo Techniques de l'Ingenieur Cet article est réservé aux abonnés
Pour explorer cet article plus en profondeur Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?

Présentation

1 - Sources, transferts et récepteurs vibro-acoustiques

2 - Découplage et isolation

3 - Amortissement

4 - Raideurs statique et dynamique

5 - Suspension antivibratoire d’un objet rigide

6 - Suspension antichoc d’un objet rigide

7 - Suspension d’un objet déformable

8 - Contrôle actif

9 - Vers des structures « intelligentes » ?

Sommaire

Présentation

Auteur(s)

Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.

Lire l’article

INTRODUCTION

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.

Nota :

Le lecteur se reportera également à l’article Vibrations des structures industrielles [R 3 140]dans le traité Mesures et Contrôle.

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-b5140

Article inclus dans l'offre

"Fonctions et composants mécaniques"

(212 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

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...

Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Lecture en cours
Vers des structures « intelligentes » ?

Article inclus dans l'offre

"Fonctions et composants mécaniques"

(212 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Sommaire
Sommaire
Logo Techniques de l'Ingenieur

Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.

Pour explorer cet article Consulter l'extrait gratuit

Déjà abonné ?


Article inclus dans l'offre

"Fonctions et composants mécaniques"

(212 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Sommaire

QUIZ ET TEST DE VALIDATION PRÉSENTS DANS CET ARTICLE

Entraînez vous autant que vous le voulez avec les quiz d'entraînement.


L'expertise technique et scientifique de référence

La plus importante ressource documentaire technique et scientifique en langue française, avec + de 1 200 auteurs et 100 conseillers scientifiques.
+ de 10 000 articles et 1 000 fiches pratiques opérationnelles, + de 800 articles nouveaux ou mis à jours chaque année.
De la conception au prototypage, jusqu'à l'industrialisation, la référence pour sécuriser le développement de vos projets industriels.

Article inclus dans l'offre

"Fonctions et composants mécaniques"

(212 articles)

Une base complète d’articles

Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.

Des contenus enrichis

Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.

Des modules pratiques

Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.

Des avantages inclus

Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.

Voir l'offre

Ressources documentaires

Étalonnage des accéléromètres

Dans cet article, nous nous bornerons au domaine d’étalonnages d’accéléromètres susceptibles de mesurer ...

Calculs couplés fluide-structure - Réponse vibratoire d’une structure à une excitation turbulente

Caractériser les vibrations d’un système mécanique sous écoulement turbulent intéresse divers secteurs ...

Caractérisation des vibrations par méthodes holographiques

Cet article traite de la caractérisation et de la mesure de vibrations de structures par les méthodes ...

Bruit des ventilateurs - Notions de base et types de ventilateurs

Cette première partie présente des notions d'aéraulique et d'acoustique des ventilateurs, incluant les ...