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Cours
Responsable(s) Zhaoheng Liu

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Préalables

Aucun préalable requis
 

Unités d’agrément

25,0 % 25,0 % 50,0 %
Total d'unités d'agrément : 58,8

Qualités de l’ingénieur

 





Qn
Qualité visée dans ce cours  
Qn
  Qualité visée dans un autre cours  
  Indicateur enseigné
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  Indicateur enseigné et évalué

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Descriptif du cours

Acquérir les principes fondamentaux de la conception de structures soumises à des excitations dynamiques, les principes d'isolation des machines et d'amortissement des vibrations. S’initier aux techniques de mesures vibratoires.

Degrés de liberté; modélisation des systèmes et mécanismes vibratoires; sources de vibrations. Systèmes à 1 degré de liberté : équations du mouvement; vibrations libres; mesure d'amortissement; vibrations forcées harmoniques; isolation des machines; excitation par la base et déséquilibre des rotors; réponse impulsionnelle, transformée de Fourier, transformée de Laplace, vibration aléatoire. Systèmes à plusieurs degrés de liberté : résonances et modes, vibration naturelle, vibration forcée harmonique, absorbeur dynamique, analyse modale et formulation d'état. Méthodes de résolution : coefficients d'influence; Raileigh; Dunkerley; Jacobi; Choleski. Méthode des éléments finis : matrices de masse et de rigidité, techniques d'assemblage et applications au calcul vibratoire des poutres en tension et en flexion.

Travaux de laboratoire portant sur l'isolation des machines, sur l'analyse modale des structures par mesures expérimentales et par éléments finis. Utilisation de logiciels de simulation dynamique.





Objectifs du cours

Objectifs spécifiques

  • Sensibiliser et fournir à l'étudiant les notions de base théoriques des phénomènes vibratoires.
  • Donner à l'étudiant des outils de conception pour lutter contre les vibrations.
  • Fournir à l'étudiant les notions de conception de structures en dynamique des vibrations.
  • Donner à l’étudiant les notions de base en mesure des vibrations.

 

À la fin du cours, l’étudiant devrait être capable de :

  • faire la modélisation simplifiée de systèmes dynamiques;
  • faire les simulations numériques de la dynamique avec Matlab, Simulink et E.F.;
  • calculer les propriétés vibratoires d’un mécanisme et en tirer les principes de conception;
  • utiliser les concepts d’amortissement des vibrations et d’isolation de machines;
  • mesurer les fréquences propres d’une structure.

Stratégies pédagogiques

Stratégies pédagogiques

  • Apprentissage coopératif en groupes restreints: des équipes de trois ou quatre seront constituées. Les laboratoires et les projets seront faits en équipe.
  • 3h30 de cours par semaine. De nombreux exemples seront faits en classe pour permettre aux étudiants de bien assimiler la théorie et les techniques présentées en cours.
  • 8 séances de travaux pratiques de 2h permettant à l'étudiant d'assimiler les notions théoriques de la matière.
  • 2 séances de laboratoire informatique par équipes permettant aux étudiants de se familiariser avec les techniques de résolution numérique (boite à outils SIMULINK de MATLAB) et la méthode des éléments finis.
  • 1 séance de laboratoire de mesure par équipes permettant aux étudiants de se familiariser avec l’analyse modale expérimentale.
  • 2 projets en équipes.
    • Projet 1 : Conception par simulation numérique à l’aide de SIMULINK.
    • Projet 2 : analyse modale expérimentale et conception en vibration à l’aide de la méthode des éléments finis.
  • Moyens de calcul : la calculatrice TI est l’outil de base pour les calculs.  Elle devra être apportée à tous les cours, TP, laboratoire et examens.  Un ordinateur (logiciels MATLAB/SIMULINK et EF) sera utilisé dans les laboratoires et pour le projet.


Utilisation d’appareils électroniques

  • Moyens de calcul : la calculatrice TI est l’outil de base pour les calculs en salle de cours. Elle devra être apportée à tous les cours, TP, laboratoires et examens.  Un ordinateur (logiciels MATLAB/SIMULINK et EF) sera utilisé dans les laboratoires et pour le projet.
  • Des systèmes d’acquisition de données, capteurs et analyseurs de vibration seront utilisés dans le laboratoire expérimental.


Coordonnées du personnel enseignant le cours

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