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​ = 0,5 mmà vide

Une machine repose sur des supports élastiques, qui s’écrasent de 0,5 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 = 0,5 mmg = 9,81 m/s²
fn = Hz
2.Facile
k = 100 kN/mm = 25 kgx

Une masse de 25 kg est suspendue à un ressort de raideur 100 kN/m. Négligez l’amortissement. Trouvez la fréquence propre fn en Hz.

m = 25 kgk = 100 kN/m
fn = Hz
3.Moyen
k = 80 kN/mc = 2240 N·s/mm = 250 kg

Une masse de 250 kg est portée par un ressort de raideur 80 kN/m et un amortisseur visqueux de coefficient d’amortissement 2240 N·s/m. Trouvez le taux d’amortissement ζ.

m = 250 kgk = 80 kN/mc = 2240 N·s/m
ζ =
4.Moyen
k = 50 kN/mc = 80 N·s/mm = 12 kg

Une masse de 12 kg est portée par un ressort de raideur 50 kN/m et un amortisseur visqueux de coefficient d’amortissement 80 N·s/m. Trouvez le taux d’amortissement ζ.

m = 12 kgk = 50 kN/mc = 80 N·s/m
ζ =
5.Difficile
k1​ = 80k2​ = 5m = 25 kg

Une masse de 25 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 = 5 kN/m. Négligez l’amortissement et les masses des ressorts. Trouvez la fréquence propre fn des vibrations verticales, en Hz.

m = 25 kgk1 = 80 kN/mk2 = 5 kN/m
fn = Hz
6.Difficile
k1​ = 5k2​ = 20k3​ = 15m = 5 kg

Une masse de 5 kg est suspendue au ressort k₃ = 15 kN/m. Le haut de k₃ est fixé à une barre rigide suspendue à deux ressorts côte à côte, k₁ = 5 kN/m et k₂ = 20 kN/m ; la barre reste horizontale. Négligez l’amortissement et les masses des ressorts et de la barre. Trouvez la fréquence propre fn des vibrations verticales, en Hz.

m = 5 kgk1 = 5 kN/mk2 = 20 kN/mk3 = 15 kN/m
fn = Hz

Corrigé

  1. 1. fn = 22,29 Hz
  2. 2. fn = 10,07 Hz
  3. 3. ζ = 0,2504
  4. 4. ζ = 0,05164
  5. 5. fn = 2,184 Hz
  6. 6. fn = 6,892 Hz

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