Analyse modale et vibrations

helice

J’ai déjà parlé ici d’instabilité mécanique, de secousses dévastatrices, de moteurs qui explosent en plein vol voire d’hélicoptères qui se désintègrent au sol !

Mais je n’avais pas encore évoqué la technique qui permet de comprendre tous ces phénomènes. Cette technique qui repose à la fois sur des modèles théoriques et des méthodes expérimentales s’appelle: ANALYSE MODALE

« Modale » vient de mode, qui signifie en mécanique vibratoire une forme de mouvement. Par exemple le mode principal d’une corde de guitare est le déplacement en ondulation simple, qu’on appelle sinusoïde. Ce mode est indépendant de la force avec laquelle vous allez appliquer votre effort sur la corde. Si vous voulez en changer, c’est-à-dire modifier la fréquence modale, il faudra changer la longueur, l’épaisseur ou la forme. Il s’agit d’une donnée intrinsèque à l’objet, son mode propre. Je devrais dire SES modes propres car chaque objet est évidemment tridimensionnel, bouge dans tous les sens et possède donc de multiples façons de se déformer. Comme par exemple ce disque plat:

 

Drum_vibration_mode12

Si vous ne touchez pas à cet objet il ne se déforme pas, mais si le vent souffle ou si vous l’excitez en le frappant il va réagir en faisant ressortir ses fameux modes propres, c’est-à-dire toutes les fréquences liées à sa forme, sa densité, son volume. Ce phénomène est particulièrement utile pour faire de la musique (le diapason en est l’exemple typique avec une fréquence propre de 440 Hz qui donne le la universel) mais il peut aussi être dévastateur dans la vie de tous les jours. En effet, si vous avez le malheur d’exciter une machine avec une vibration dont la fréquence est identique à celle de l’un de ses modes propres vous la faites entrer en résonance et pouvez la détruire, tel le verre de cristal ou l’hélicoptère.

L’analyse modale consiste donc à trouver les différents modes propres d’objets, de machines, de structures. Il existe peu d’entreprises en France capable de réaliser ce type d’analyse sur des objets de grande dimension. C’est le cas de la SOPEMEA qui nous explique ici l’intérêt de telles études vibratoires sur le dernier Falcon de Dassault:

Et pour toute demande concernant les analyses modales sur des machines plus petites ou des structures industrielles, une seule adresse: celle de MECADYN !

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Un commentaire pour Analyse modale et vibrations

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