Approche expérimentale de la dynamique des structures

Résumé du document

Identification de la constante de raideur:
Cette première manipulation consiste en un montage simple composé d'une masse réglable et d'un ressort, couplés à un amortisseur. Le but de cette première séance est de proposer une introduction à la dynamique, ainsi qu'une première comparaison des résultats pratiques et théoriques, ces derniers étant bien connus sur ce genre de montage. Une sensibilisation aux instruments utilisés a également été proposée, insistant sur le prix élevé et la précision nécessaire des appareils de mesures, même sur ce type de montages réputés "simples". Cette sensibilisation s'est d'ailleurs poursuivie au fil des séances.

Extraits

[...] Analyse de l'approche expérimentale Ce PROJET nous a donc permis en premier lieu de nous familiariser avec les multiples notions liées à la dynamique des structures. Cependant, les différentes séances ne nous ont pas seulement apporté des connaissances purement théoriques. Nous avons en effet pu toucher du doigt les difficultés auxquelles peut être confronté l'ingénieur-chercheur, et également aborder des concepts propres aux problématiques de l'ingénieur entre théorie et expérience, problème de mesure, relativité des résultats qui ne sont valides que dans certaines conditions Limite des modèles Les deux premières manipulations nous ont sensibilisés à l'écart existant entre les résultats théoriques et expérimentaux. [...]

[...] Malgré tout, les deux premières séances, bien que nécessaires pour rentrer dans le sujet, furent selon nous un peu moins intéressantes que les suivantes. Peut-être est-ce dû aux supports qui nous ont semblés plus courants (masse-ressort, amortisseur). De même, la séance sur l'aile d'avion est peut-être un peu fastidieuse ou trop longue pour avoir le temps d'analyser réellement les résultats. La majeure partie du temps est en effet passée à coller les accéléromètres, et le dépouillement des résultats (qui est la partie la plus intéressante) ne vient qu'en toute fin de séance. Dans l'ensemble donc un bilan très positif. [...]

[...] Cela nous a en effet permis d'avoir une vue d'ensemble des différentes manipulations et de mettre en œuvre différentes méthodes d'analyse, rendant ainsi le PROJET très vivant et évitant la monotonie d'une expérience unique. De plus, même si le but de chaque séance pouvait ressembler au précédent (analyse modale), toutes les expériences étaient très différentes et nous faisaient travailler sur des supports variés. L'aspect réellement expérimental du PROJET nous a également plu. Nous avons aussi beaucoup apprécié que les manipulations aient (en partie) été créées par nos encadrants. Cela rend le PROJET bien plus vivant, et semble également le rapprocher de ce qui se fait industriellement ou dans la recherche. [...]

[...] Nous sommes tous deux sortis "séduits" par la dynamique des structures (en tout cas celle qui se fait en laboratoire d'expérience). Les expériences variées qui empêchent toute monotonie, et une approche sortant du cadre scolaire qui nous fait voir une réalité qui n'est pas abordée en cours, ont rendu ce projet très enrichissant. [...]

[...] On cherche les conditions critiques qui seraient dangereuses pour le système. Dans la réalité, la résistance et le comportement des ailes d'avion doivent être maîtrisés, car il n'est pas envisageable de risquer des vies humaines lors du transport par voie aérienne. Une grandeur particulière: le flottement Une grandeur intéressante à étudier est la notion de flottement. Elle correspond au point où l'amortissement du système devient négatif, entraînant par la suite un mouvement moteur. Nous avons pu visualiser le flottement en torsion sur ce profil: à une vitesse de l'écoulement donnée, correspondant à une certaine fréquence de résonance (ce système en admet deux, car il y a deux degrés de liberté), on remarque que si l'on cause un mouvement de torsion, ce dernier va s'accentuer jusqu'à atteindre sa valeur seuil, autour de laquelle il va osciller indéfiniment. [...]