PERIODE PROPRE – TAUX D’AMORTISSEMENT – PSEUDO-PERIODE
Un amortissement visqueux ou un frottement sec correspondent tous deux à des forces qui freinent le mouvement de la masse.
En mouvement libre, il en résulte un retour progressif du système à sa position d’équilibre statique.
Les effets d’un frottement sec et d’un amortissement visqueux sont cependant différents.
Dans le cas d’un frottement sec :
- la valeur de la pseudo-période du mouvement libre reste déterminée par les seules propriétés de masse et de raideur du système, cette pseudo-période augmente alors comme la racine carrée de la masse et diminue comme l’inverse de la racine carrée de la raideur.
Dans le cas d’un amortissement visqueux :
- la valeur de la pseudo-période du mouvement libre diminue lorsque l’amortissement augmente,
- cette pseudo-période perd toute signification au-delà d’une valeur particulière de l’amortissement pour laquelle elle est nulle,
- au-delà de cette valeur critique d’amortissement, la loi du mouvement libre n’est plus une sinusoïde, modulée en amplitude par une exponentielle décroissante, mais une décroissance exponentielle,
- pour de forts amortissements, l’amortissement change ainsi la nature même du mouvement libre,
- pour de faibles amortissements, on néglige généralement l’incidence de l’amortissement sur la pseudo-période du mouvement libre, l’amortissement apporte alors seulement une dissipation d’énergie dans un mouvement dont l’alternance des sens reste déterminée par les interactions entre la masse et le ressort.
Un des points importants à retenir est que lorsqu’on ajoute un amortisseur à un système masse + ressort, les conséquences de cet ajout ne dépendent pas seulement de la valeur de l’amortissement. Elles dépendent également de la valeur de la masse du système et de la raideur du ressort. C’est la raison pour laquelle on considère en pratique le taux d’amortissement du système. Ce taux quantifie la force d’amortissement comparativement aux autres forces qui affectent la loi du mouvement libre, c’est-à-dire la force exercée par le ressort et la force d’inertie de la masse.
