Fiche d’exercices de Vibrations mécaniques avec corrigé

Fiche d’exercices de Vibrations mécaniques gratuite et imprimable : 6 exercices, du niveau facile au niveau examen, avec corrigé. Imprimez-la ou enregistrez-la en PDF.

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Nom: ____________________   Date: ____________

1.Facile
kmδst​ = 5 mmà vide

Une machine repose sur des supports élastiques, qui s’écrasent de 5 mm sous son poids. Considérez-la comme un système non amorti à un degré de liberté et prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la fréquence propre fn des vibrations verticales, en Hz.

δst = 5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
kmδst​ = 25 mmà vide

Une machine repose sur des supports élastiques, qui s’écrasent de 25 mm sous son poids. Considérez-la comme un système non amorti à un degré de liberté et prenez g = 9,81 m/s². Trouvez la fréquence propre fn des vibrations verticales, en Hz.

δst = 25 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Moyen
tx25 mm5 cycles5,2 mm

Lors d’un essai de vibrations libres d’un système masse–ressort amorti, un pic de déplacement de 25 mm est suivi, 5 cycles plus tard, d’un pic de 5,2 mm. Trouvez le taux d’amortissement ζ.

x0 = 25 mmx5 = 5,2 mmn = 5
ζ =
4.Moyen
tx10 mm3 cycles1,5 mm

Lors d’un essai de vibrations libres d’un système masse–ressort amorti, un pic de déplacement de 10 mm est suivi, 3 cycles plus tard, d’un pic de 1,5 mm. Trouvez le taux d’amortissement ζ.

x0 = 10 mmx3 = 1,5 mmn = 3
ζ =
5.Difficile
k1​ = 80k2​ = 12m = 50 kg

Une masse de 50 kg est suspendue à deux ressorts reliés bout à bout (en série) : le ressort du haut a k₁ = 80 kN/m et celui du bas k₂ = 12 kN/m. Trouvez la raideur équivalente keq du système de ressorts, en kN/m.

m = 50 kgk1 = 80 kN/mk2 = 12 kN/m
keq = kN/m
6.Difficile
k1​ = 40k2​ = 50m = 5 kg

Une masse de 5 kg est suspendue à deux ressorts reliés bout à bout (en série) : le ressort du haut a k₁ = 40 kN/m et celui du bas k₂ = 50 kN/m. Trouvez la raideur équivalente keq du système de ressorts, en kN/m.

m = 5 kgk1 = 40 kN/mk2 = 50 kN/m
keq = kN/m

Corrigé

  1. 1. fn = 7,05 Hz
  2. 2. fn = 3,153 Hz
  3. 3. ζ = 0,04992
  4. 4. ζ = 0,1001
  5. 5. keq = 10,43 kN/m
  6. 6. keq = 22,22 kN/m

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