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Séance de cours

Dynamique des systèmes mécaniques

Dans cours

ME-311: Dynamique des systèmes mécaniques

Ce cours poursuit la compréhension des effets cinématiques et dynamiques de systèmes mécaniques complexes et introduit les bases pour les comprendre et les modéliser. L'étudiant saura expliquer et modéliser la dynamique et choisir des modèles adéquats. ...

Description

Cette séance de cours couvre la dynamique des systèmes mécaniques, en se concentrant sur les groupes propulseurs-générateurs, les centrales éoliennes et les groupes motopompes. Il explique le concept d'unités moteur-machine, les régimes de mouvement et les équations de mouvement pour les groupes rotatifs. L'instructeur discute de l'effort d'entraînement, des variations de couple et des caractéristiques des récepteurs dans les systèmes mécaniques. De plus, la séance de cours explore les conditions de stabilité des vitesses de groupe, les irrégularités des mécanismes de marche et l’impact des perturbations sur les performances du système.

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Enseignant·e

Jürg Alexander Schiffmann

After obtaining his diploma in mechanical engineering from EPFL in 1999 he co-founded a start-up company dedicated to the design of gas bearing supported rotors. In 2005 he joined Fischer Engineering Solutions where he led the development of small-scale, gas bearing supported high-speed turbomachinery for fuel cell air supplies and for domestic scale heat pumps. In parallel he worked on his PhD, which he obtained from EPFL in 2008 and for which he was awarded the SwissElectric Research Award. He then joined the Gas Turbine Lab at MIT as a postdoctoral associate where he worked on foil bearings and on the experimental investigation of radial diffusers. In 2013 he was nominated assistant professor at the Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne where he founds the Laboratory for Applied Mechanical Design. His current research interest are in gas lubricated bearings, in aerodynamics of small-scale compressors and turbines and in automated design and optimization methodologies.

Source officielle

Concepts associés (22)

Énergie potentielle

L'énergie potentielle d'un système physique est l'énergie liée à une interaction, qui a la capacité de se transformer en d'autres formes d'énergie, le plus souvent en énergie cinétique, une énergie de mouvement. La force qui modélise l'interaction est une force conservative c'est-à-dire que son travail ne dépend pas du chemin suivi lors du déplacement, mais uniquement du point de départ et du point d'arrivée : .

Énergie cinétique

En physique, l' est l’énergie que possède un corps du fait de son mouvement dans un référentiel donné. L'énergie cinétique n'est pas un invariant galiléen, c'est-à-dire que sa valeur dépend du référentiel choisi. Son unité est le joule. L'énergie cinétique d'un point matériel dans un référentiel galiléen est égale au travaux des forces appliquées pour faire passer le point du repos à un mouvement. vignette|Les wagons des montagnes russes possèdent une énergie cinétique maximale en bas de leur parcours.

Énergie potentielle électrostatique

L'énergie potentielle électrostatique (ou simplement énergie électrostatique) d'une charge électrique q placée en un point P baignant dans un potentiel électrique est définie comme le travail à fournir pour transporter cette charge depuis l'infini jusqu'à la position P. Elle vaut donc : si l'on se place dans le cas où les sources générant le potentiel électrique V sont distribuées dans une région bornée de l'espace, ce qui permet d'attribuer une valeur nulle du potentiel à l'infini.

Moment d'inertie

Le moment d'inertie d'un système physique est une grandeur qui caractérise son inertie vis-à-vis des mouvements de rotation, comme sa masse caractérise son inertie vis-à-vis des mouvements de translation. Il dépend de la valeur et de la répartition des masses au sein du système et a pour dimension (produit d'une masse par le carré d'une longueur) ; il s'exprime donc en dans le Système international d'unités.

Énergie chimique

L'énergie chimique est le potentiel pour une substance chimique à subir une réaction chimique pour se transformer en d'autres substances. Les piles, les aliments et les combustibles fossiles sont des exemples de supports de stockage de l'énergie chimique. La rupture ou la création de liaisons chimiques implique de l'énergie, qui peut être absorbée ou dégagée par un système chimique (sous forme de chaleur ou d'énergie électrique par exemple).

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Séances de cours associées (31)

Conservation de l'énergie en physique

Explore la conservation de l'énergie à travers des exemples pratiques, démontrant comment les forces affectent les transformations énergétiques potentielles et cinétiques.

Mouvement central dans le champ 1/r2

Explore le mouvement central dans un champ 1/r2, en se concentrant sur la détermination de la trajectoire et les types de trajectoires basées sur les constantes d'énergie.

Travail et énergie: mécanique

Explore le travail dans la mécanique, l'énergie cinétique et potentielle, les forces conservatrices, et la conservation de l'énergie mécanique.

Vitesse et énergie potentielle des insectes

Couvre l'énergie cinétique des insectes, la vitesse relative, le centre de masse et les calculs d'énergie potentielle.

Théorème de l'énergie cinétique: exemples et remarques

Explore la transformation cinétique de l'énergie, la conservation et le travail externe dans des scénarios pratiques.

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Énergie potentielle

Énergie cinétique

Énergie potentielle électrostatique

Moment d'inertie

Énergie chimique

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