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 = 5 kN/mm = 8 kgx

Une masse de 8 kg est suspendue à un ressort de raideur 5 kN/m. Négligez l’amortissement. Trouvez la fréquence propre fn en Hz.

m = 8 kgk = 5 kN/m
fn = Hz
2.Facile
k = 5 kN/mm = 15 kgx

Une masse de 15 kg est suspendue à un ressort de raideur 5 kN/m. Négligez l’amortissement. Trouvez la fréquence propre fn en Hz.

m = 15 kgk = 5 kN/m
fn = Hz
3.Moyen
k = 80 kN/mζ = 0,45m = 250 kg

Une masse de 250 kg sur un ressort de raideur 80 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 = 250 kgk = 80 kN/mζ = 0,45
fd = Hz
4.Moyen
tx50 mm2 cycles7,4 mm

Lors d’un essai de vibrations libres d’un système masse–ressort amorti, un pic de déplacement de 50 mm est suivi, 2 cycles plus tard, d’un pic de 7,4 mm. Trouvez le taux d’amortissement ζ.

x0 = 50 mmx2 = 7,4 mmn = 2
ζ =
5.Difficile
k1​ = 60k2​ = 25m = 10 kg

Une masse de 10 kg est suspendue à deux ressorts côte à côte (en parallèle), de raideurs k₁ = 60 kN/m et k₂ = 25 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 = 10 kgk1 = 60 kN/mk2 = 25 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 10k2​ = 25m = 50 kg

Une masse de 50 kg est suspendue à deux ressorts côte à côte (en parallèle), de raideurs k₁ = 10 kN/m et k₂ = 25 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 = 50 kgk1 = 10 kN/mk2 = 25 kN/m
fn = Hz

Corrigé

  1. 1. fn = 3,979 Hz
  2. 2. fn = 2,906 Hz
  3. 3. fd = 2,542 Hz
  4. 4. ζ = 0,1503
  5. 5. fn = 14,67 Hz
  6. 6. fn = 4,211 Hz

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