Gears, they produce often vibration.  Image source: Pixabay.com

Piezo Accelerometer Tutorial

Que veut dire vibration?

Bases de la vibration 2

Relation entre l'accélération, la vitesse et le déplacement

Jusqu'à présent, nous avons mis toutes les amplitudes à "une unité". C'est-à-dire que nous avons choisi l'échelle d’une manière que les courbes apparaissent uniformes avec la même amplitude. Cela a permis de mieux montrer les caractéristiques de base des vibrations sinusoïdales et en particulier le déphasage entre a, v et d.

Cependant, les amplitudes d'accélération, de vitesse et de déplacement sont toujours dans une relation déterminée l'une avec l'autre. Cette relation est donnée par la fréquence.

Dans la section suivante, nous voulons explorer cette loi plus en détail.

Pour une vibration harmonique, nous pouvons choisir la fréquence et une amplitude (par exemple celle de l'accélération). Avec cet ensemble, les autres amplitudes (vitesse et déplacement) seront toujours dans une relation fixe.

Avec l’accélération constante et la fréquence croissante la vitesse diminue proportionnellement à la fréquence inversée:

 

 

Le déplacement diminue avec la fréquence inversée au carré

D =1/f^2 * A
Relation between acceleration, velocity and displacement vs frequency.

Pour les basses fréquences, les valeurs de v et d deviennent très grandes et pour les hautes fréquences très faibles. Pour cette raison, nous utilisons normalement des échelles logarithmiques pour la fréquence et l'amplitude.

Une échelle logarithmique est non linéaire. Les valeurs augmentent toujours un facteur distinct de division en division. Par exemple un facteur 10 comme sur l'example à droite.

Cela permet d'afficher les valeurs sur plusieurs décennies.

Logarithmic relation between acceleration, velocity and displacement vs frequency.

L'amplitude de vitesse V diminue -1 décade par décade de la fréquence

et l'amplitude de déplacement D diminue de -2 décades par décade de la fréquence.

 

Dimensions de l' accélération, la vitesse et le déplacement

Dans le chapitre sur l'accélération linéaire, nous avons vu les dimensions des trois paramètres qui servent à décrire la vibration:

Déplacement: mètres (m) ou milli-mètres (mm)

Vitesse :         mètres par seconde (m / s) ou milli-mètres par seconde (mm / s)

Accélération:  mètres par seconde par seconde (m/s²)

Ce sont également les dimensions correctes à utiliser pour les termes de vibration dans le système SI (SI = Système international d'unités)

Cependant, dans une grande partie de l'industrie, en particulier dans l'aéronautique, nous utilisons également un système anglais avec les unités suivantes:

Déplacement:  pouces (in) ou mils (in / 1000)

Vitesse:           pouce / seconde (ips)

Accélération:   g (= accélération de la gravité)

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1g  =  9.81 m/s²

Une particularité supplémentaire est que

le déplacement est normalement mesuré en valeurs

crête à crête "peak to peak" (pk-pk)

tandis que la vitesse et l'accélération sont principalement données en valeur crête "peak "(pk).

A particularity is that the displacement is normally measured in "peak to peak" (pk-pk) values  while the velocity and acceleration are mostly given in "peak" (pk).