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
k = 80 kN/mm = 250 kgx

Une masse de 250 kg est suspendue à un ressort de raideur 80 kN/m. Négligez l’amortissement. Trouvez la pulsation propre ωn en rad/s.

m = 250 kgk = 80 kN/m
ωn = rad/s
2.Facile
kmδst​ = 4 mmà vide

Une machine repose sur des supports élastiques, qui s’écrasent de 4 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 = 4 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
3.Moyen
k = 8 kN/mζ = 0,6m = 25 kg

Une masse de 25 kg sur un ressort de raideur 8 kN/m est munie d’un amortisseur visqueux qui donne un taux d’amortissement de 0,6. Trouvez la fréquence propre amortie fd de ses vibrations libres, en Hz.

m = 25 kgk = 8 kN/mζ = 0,6
fd = Hz
4.Moyen
k = 25 kN/mζ = 0,45m = 40 kg

Une masse de 40 kg sur un ressort de raideur 25 kN/m est munie d’un amortisseur visqueux qui donne un taux d’amortissement de 0,45. Trouvez la fréquence propre amortie fd de ses vibrations libres, en Hz.

m = 40 kgk = 25 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
5.Difficile
k1​ = 60k2​ = 80m = 20 kg

Une masse de 20 kg est suspendue à deux ressorts côte à côte (en parallèle), de raideurs k₁ = 60 kN/m et k₂ = 80 kN/m. La masse reste horizontale. Négligez l’amortissement et les masses des ressorts. Trouvez la fréquence propre fn des vibrations verticales, en Hz.

m = 20 kgk1 = 60 kN/mk2 = 80 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 10k2​ = 60m = 5 kg

Une masse de 5 kg est suspendue à deux ressorts reliés bout à bout (en série) : le ressort du haut a k₁ = 10 kN/m et celui du bas k₂ = 60 kN/m. Négligez l’amortissement et les masses des ressorts. Trouvez la fréquence propre fn des vibrations verticales, en Hz.

m = 5 kgk1 = 10 kN/mk2 = 60 kN/m
fn = Hz

Corrigé

  1. 1. ωn = 17,89 rad/s
  2. 2. fn = 7,882 Hz
  3. 3. fd = 2,278 Hz
  4. 4. fd = 3,553 Hz
  5. 5. fn = 13,32 Hz
  6. 6. fn = 6,59 Hz

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