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Résumé du cours

Depuis longtemps, l'ingénieur a pris conscience de l'importance des effets des vibrations et des chocs mécaniques sur la vie des structures et le bien-être et la santé des individus. Généralement considérées comme perturbatrices, les vibrations sont la cause d'imprécision, de bruit, d'usure prématurée et de fatigue des composants, appareils, machines ou installations. Elles sont responsables de la diminution de l'efficacité des équipements, ainsi que leurs performances, et peuvent même entrainer une dégradation de la sécurité du travail en provoquant accidents et maladies professionnelles. Elles sont aussi génératrices de l'inconfort et de la fatigue accrue des usagers de véhicules ou d'engins, amenant à une réduction grave de la sécurité de conduite. Les vibrations ne sont néanmoins pas toutes nuisibles et, au contraire, peuvent revêtir un rôle actif dans certains équipement pour lesquels la source de vibrations est primordiale pour remplir une fonction désirée.

Parmi les multiples situations et phénomènes où se manifestent les vibrations, citons l'équilibrage du vilebrequin d'un moteur d'automobile, l'isolation de composants électroniques aérospatiaux, l'excitation de la coque mince d'un bateau sous l'action des fores hydrodynamiques, le lancement de tuiles thermiques d'une navette spatiale au lancement, le battement de l'aile d'un avion traversant une zone de turbulence ou encore la fragmentation de calculs rénaux par lithotritie.         

Dans tout projet de conception, il est indispensable de se préoccuper des problèmes vibratoires, l'expérience montrant même qu'une modification constructive mineure peut parfois conduire à une amplification dangereuse des vibrations dans une structure. Quoiqu'il ne soit pas toujours aisé de corriger un système mécanique sujet à des oscillations nuisibles, il est essentiel de détecter les vibrations à leur source, d'en analyser la transmission au reste de la structure, de rechercher les possibilités de résonnance et d'imaginer les moyens d'atténuer le phénomène vibratoire indésirable, voire à l'opposé d'optimiser le rendement de la source des vibrations utiles.