Séance de cours

Mécanique vibratoire : 2 degrés de liberté

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Dans cours

ME-332: Mécanique vibratoire

Dans ce cours on étudie la dynamique modale des structures mécaniques. Conceptes clés comme Mode Normale, Mass et Raideur effective, et Fréquences Propres sont appris pendant ce cours. ...

Description

Cette séance de cours couvre les équations du mouvement pour les systèmes à 2 degrés de liberté dans le régime libre conservateur, en se concentrant sur les systèmes symétriques, les propriétés visqueuses et élastiques, et la forme canonique de l'oscillateur. Il traite également des équations de Newton, des équations caractéristiques, des modes propres et des vecteurs modaux dans le contexte de la mécanique vibratoire.

Enseignant·e

Luis Guillermo Villanueva Torrijo

Guillermo Villanueva is a Tenure Track Assistant Professor at the Ecole Polytechnique Federale de Lausane (EPFL), Switzerland, in the Mechanical Engineering Institute (IGM). Before joining EPFL he was a Marie Curie post-doctoral scholar at DTU (Denmark) and Caltech (California, US); and before a post-doc at EPFL-LMIS1. He received his M.Sc. in Physics in Zaragoza (Spain) and his PhD from the UAB in Barcelona (Spain). Since the start of his PhD (2002), Prof. Villanueva has been active in the fields of NEMS/MEMS for sensing, having expertise from the design and fabrication to the characterization and applicability. He has co-authored more than 75 papers in peer-reviewed journals (h-index of 24 WoK, 32 GoS) and more than 100 contributions to international conferences. He is serving, or has served, on the program committees of IEEE-NEMS, IEEE-Sensors, MNE, IEEE-FCS and Transducers. He is editor of Microelectronic Engineering. He has co-organized MNE2014 and SNC2015; and he is currently co-organizing the short courses at Transducers 2019 and the 16th International Workshop on Nanomechanical Sensors (NMC2019).

Source officielle

Concepts associés (32)

Équations d'Euler

En mécanique des fluides, les équations d'Euler sont des équations aux dérivées partielles non linéaires qui décrivent l'écoulement des fluides (liquide ou gaz) dans l’approximation des milieux continus. Ces écoulements sont adiabatiques, sans échange de quantité de mouvement par viscosité ni d'énergie par conduction thermique. L'histoire de ces équations remonte à Leonhard Euler qui les a établies pour des écoulements incompressibles (1757).

Équation du mouvement

L'équation du mouvement est une équation mathématique décrivant le mouvement d'un objet physique. En général, l'équation du mouvement comprend l'accélération de l’objet en fonction de sa position, de sa vitesse, de sa masse et de toutes variables affectant l'une de celles-ci. Cette équation est surtout utilisée en mécanique classique et est normalement représentée sous la forme de coordonnées sphériques, coordonnées cylindriques ou coordonnées cartésiennes et respecte les lois du mouvement de Newton.

Mode normal

droite|vignette|248px|Visualisation d'un mode normal de vibration d'une peau de tambour, constitué d'une membrane circulaire souple attachée rigidement sur la totalité de ses bords. . Pour un système oscillatoire à plusieurs degrés de liberté, un mode normal ou mode propre d'oscillation est une forme spatiale selon laquelle un système excitable (micro ou macroscopique) peut osciller après avoir été perturbé au voisinage de son état d'équilibre ; une fréquence naturelle de vibration est alors associée à cette forme.

Méthode des caractéristiques

En mathématiques, la méthode des caractéristiques est une technique permettant de résoudre les équations aux dérivées partielles. Particulièrement adaptée aux problèmes de transport, elle est utilisée dans de nombreux domaines tels que la mécanique des fluides ou le transport de particules. Dans certains cas particuliers, la méthode des caractéristiques peut permettre la résolution purement analytique de l'équation aux dérivées partielles.

Matrice modale

En algèbre linéaire, la matrice modale est utilisée dans le processus de diagonalisation impliquant des valeurs propres et des vecteurs propres. Plus précisément la matrice modale pour la matrice est la matrice n × n formée avec les vecteurs propres de sous forme de colonnes. Elle est utilisée en diagonalisation où est une matrice diagonale n × n avec les valeurs propres de sur la diagonale principale de et des zéros ailleurs. La matrice s'appelle la matrice spectrale pour .

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Explore le mouvement circulaire, les oscillateurs harmoniques, et les doubles ressorts, élucidant les principes de physique qui les sous-tendent.

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Matériel Point Modèle: Basics

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