WO2020165128A1 - Dispositif comprenant un ensemble d'absorbeurs de vibrations et véhicule équipé d'un tel dispositif - Google Patents

Dispositif comprenant un ensemble d'absorbeurs de vibrations et véhicule équipé d'un tel dispositif Download PDF

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WO2020165128A1
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vibration absorber
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shear
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PCT/EP2020/053400
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Inventor
Kevin JABOVISTE
Gaël CHEVALLIER
Emeline SADOULET-REBOUL
Nicolas Peyret
Eric Collard
Charles ARNOULD
Original Assignee
Thales
Centre National De La Recherche Scientifique
Universite De Franche-Comte
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    • F16F2236/10Shear

Abstract

L'invention concerne un dispositif (20) comportant un corps (25) et un ensemble d'absorbeurs de vibrations (30) montés sur le corps (25), chaque absorbeur (30) étant mobile par rapport au corps (25) entre une première position et une deuxième position, chaque absorbeur (30) étant propre à osciller par rapport au corps (25) entre ses première et deuxième position, une première fréquence propre étant définie pour chaque absorbeur (30), au moins un absorbeur (30) présentant une première fréquence propre différente de la première fréquence propre d'un autre absorbeur (30). Chaque absorbeur (30) comporte au moins une pièce de déformation (45) apte à se déformer lorsque l'absorbeur de vibrations (30) oscille entre sa première position et sa deuxième position, la pièce de déformation (45) présentant au moins deux faces configurées pour frotter l'une sur l'autre lors de la déformation de la pièce de déformation (45).

Description

TITRE : Dispositif comprenant un ensemble d’absorbeurs de vibrations et véhicule équipé d’un tel dispositif
La présente invention concerne un dispositif comprenant un ensemble d’absorbeurs de vibrations. La présente invention concerne également un véhicule équipé d’un tel dispositif.
Des dispositifs montés dans des structures mobiles telles que des véhicules ou des structures fixes sont fréquemment susceptibles de bouger par rapport à la structure lorsqu’ils sont soumis à des sollicitations tels que des vibrations ou des chocs, par exemple parce que des pièces de liaison entre le dispositif et la structure ne sont pas parfaitement rigides ou parce que le dispositif lui-même n’est pas parfaitement rigide. Il en résulte que, lorsque la structure elle-même est mise en mouvement ou subit un choc, le dispositif est fréquemment mis en mouvement par rapport à la structure, mouvement qui est susceptible de présenter une grande amplitude. Ce mouvement est, en particulier, une vibration ou oscillation, dans lequel le dispositif se déplace périodiquement ou pseudo- périodiquement par rapport à la structure autour d’une position d’équilibre entre deux positions extrêmes de son mouvement. Ces positions extrêmes sont notamment susceptibles de dépendre du niveau des sollicitations extérieures et donc de varier.
De tels mouvements d’oscillations présentent des amplitudes particulièrement fortes à des fréquences spécifiques appelées fréquences propres qui sont des fréquences auxquelles le dispositif est particulièrement sensible. De telles oscillations sont très préjudiciables pour certaines applications qui requièrent un bon contrôle de la position ou de l’orientation du dispositif. Par exemple, lorsque le dispositif contient un ensemble de capteurs ou d’outils propres à projeter par exemple un rayon lumineux ou un faisceau directionnel d’ondes radiofréquence, les oscillations réduisent fortement la précision de mesure des capteurs ou la précision spatiale de l’illumination obtenue. En outre, les oscillations participent à une usure prématurée du dispositif puisqu’elles entraînent l’apparition dans les différents matériaux de contraintes répétées, notamment parce qu’elles sont susceptibles de durer beaucoup plus longtemps que la sollicitation qui a causé cette oscillation.
Il est fréquemment utilisé des amortisseurs en polymères souples tels que des élastomères, interposés entre le dispositif et la structure porteurs, dont les fréquences propres sont suffisamment en deçà des fréquences propres du dispositif pour limiter ces oscillations et ainsi réduire leurs effets. Cependant, les propriétés des élastomères sont susceptibles de varier fortement en fonction de la température, de la fréquence des sollicitations mécaniques qu’ils subissent ou de l’amplitude de ces sollicitations. Il en résulte que la capacité des amortisseurs en élastomère à efficacement réduire l’amplitude des oscillations du dispositif varie fortement en fonction de la température, et de l’amplitude ou de la fréquence de ces oscillations. De plus, l’existence de fréquences propres des amortisseurs engendre elle-même des oscillations du dispositif.
Il a été proposé d’utiliser des ensembles d’absorbeurs de vibrations, qui sont des éléments suspendus au corps du dispositif et susceptibles eux-mêmes d’osciller par rapport au corps du dispositif. Par une sélection appropriée des raideurs, des taux d’amortissement et des masses de ces éléments, il est possible de limiter l’amplitude des oscillations du dispositif et de les amortir rapidement. En particulier, les absorbeurs de vibrations sont fréquemment des poutres fixées au corps du dispositif à une de leurs extrémités, bien que d’autres types d’absorbeurs existent également. Les ensembles d’absorbeurs sont notamment accordés, c’est-à-dire que leurs propriétés sont choisies pour absorber au mieux l’énergie mécanique du dispositif.
Toutefois, ces systèmes nécessitent une grande précision dans le contrôle de leurs propriétés, ce qui est difficile puisque ces propriétés dépendent principalement des matériaux utilisés. En particulier, les propriétés d’amortissement et de raideur des absorbeurs de vibrations de l’état de la technique sont difficiles à contrôler. Par exemple, les propriétés des absorbeurs de vibrations en élastomère varient en fonction de la température.
Il existe donc un besoin pour un dispositif présentant de bonnes propriétés d’amortissement et de raideur, ces propriétés étant stables sur une large plage de températures et pour une large gamme de fréquences d’oscillations.
A cet effet, il est proposé un dispositif comportant un corps et un ensemble d’absorbeurs de vibrations montés sur le corps, chaque absorbeur de vibrations étant propre à osciller par rapport au corps entre une première et une deuxième position, une première fréquence propre étant définie pour chaque résonateur, au moins un absorbeur de vibrations présentant une première fréquence propre différente de la première fréquence propre d’un autre absorbeur de vibrations, chaque absorbeur de vibrations comportant au moins une pièce de déformation apte à se déformer lorsque l’absorbeur de vibrations oscille entre sa première position et sa deuxième position, la pièce de déformation présentant au moins deux faces configurées pour exercer l’une sur l’autre un effort de cisaillement lors de la déformation de la pièce de déformation. Grâce à l’invention, les propriétés de chaque absorbeur de vibrations, et notamment de la ou des pièce(s) de déformation, sont susceptibles d’être modifiées indépendamment du matériau utilisé. En particulier, l’action des faces de cisaillement l’une contre l’autre permet une dissipation accrue de l’énergie mécanique liée au mouvement du corps par rapport à une même pièce ne comportant pas ces faces. En outre, ces propriétés varient peu en fonction de la température et de la fréquence des mouvements.
Selon des modes de réalisation particuliers de l’invention, le dispositif comprend l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute combinaison techniquement possible :
- les faces configurées pour exercer l’une sur l’autre un effort de cisaillement lors de la déformation de la pièce de déformation sont configurées pour frotter l’une contre l’autre lors de la déformation de la pièce de déformation.
- chaque pièce de déformation comporte un empilement de lames superposées selon une direction d’empilement, la pièce de déformation s’étendant selon une direction d’élongation entre une première extrémité et une deuxième extrémité fixée au corps, la direction d’élongation étant perpendiculaire à la direction d’empilement, la pièce de déformation étant configurée pour se déformer en flexion lors de l’oscillation de l’absorbeur de vibrations, la flexion causant un déplacement de la première extrémité selon la direction d’empilement par rapport à la première extrémité.
- chaque pièce de déformation comprend en outre au moins une couche de résine ou d’élastomère interposée entre deux lames.
- chaque pièce de déformation comporte au moins une nervure interposée entre deux lames, chaque nervure s’étendant dans un plan perpendiculaire à la direction d’empilement.
- chaque pièce de déformation comporte une couche de renfort interposée entre deux lames, la couche de renfort comportant un ensemble de nervures, l’ensemble de nervures délimitant notamment, dans un plan perpendiculaire à la direction d’empilement, un ensemble d’alvéoles.
- chaque absorbeur de vibrations comprend une masselotte suspendue au corps par l’intermédiaire de la ou des pièce(s) de déformation.
- la masselotte est apte à se déplacer par rapport au corps selon une direction de déplacement lorsque l’absorbeur de vibrations oscille entre ses première et deuxième positions, au moins deux pièces de déformation s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de la masselotte dans un même plan perpendiculaire à la direction de déplacement. Il est également proposé un véhicule équipé d’un dispositif tel que précédemment décrit, le véhicule étant notamment un aéronef.
Selon des modes de réalisation particuliers de l’invention, le véhicule comprend l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toute combinaison techniquement possible :
- le véhicule comporte une plate-forme, le corps étant apte à osciller par rapport à la plate-forme entre une troisième position et une quatrième position, une deuxième fréquence propre étant définie pour le corps, la première fréquence propre d’au moins un absorbeur de vibrations étant strictement inférieure à la deuxième fréquence propre et la première fréquence propre d’au moins un autre absorbeur de vibrations étant strictement supérieure à la deuxième fréquence propre.
- le corps comprend une poutre et une tête, la poutre présentant une troisième extrémité et une quatrième extrémité et s’étendant selon une direction principale entre la troisième extrémité et la quatrième extrémité, la quatrième extrémité étant fixée à la plate forme, le corps étant propre à osciller par rapport à la plate-forme entre une troisième position et une quatrième position, la tête étant fixée à la troisième extrémité, chaque absorbeur de vibrations étant monté sur la troisième extrémité de la poutre.
Des caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
[Fig 1] la figure 1 est une représentation schématique partielle d’un véhicule équipé d’un dispositif comportant un ensemble d’absorbeurs de vibrations, chaque absorbeur de vibrations comportant au moins une pièce de déformation,
[Fig 2] la figure 2 est une vue schématique en coupe d’un exemple de pièce de déformation de la figure 1 ,
[Fig 3] la figure 3 est une vue schématique en coupe d’un autre exemple de pièce de déformation de la figure 1 ,
[Fig 4] la figure 4 est une vue schématique en coupe d’un autre exemple de pièce de déformation de la figure 1 ,
[Fig 5] la figure 5 est une vue schématique en coupe d’un autre exemple de pièce de déformation de la figure 1 ,
[Fig 6] la figure 6 est une vue schématique d’un exemple de véhicule de la figure
1,
[Fig 7] la figure 7 est une vue schématique en perspective d’un exemple de pièce de déformation de la figure 6, et [Fig 8] la figure 8 est une vue schématique en perspective d’un exemple d’absorbeur de vibrations comportant la pièce de déformation de la figure 7.
Plusieurs pièces déformables sont décrites dans la description ci-dessous. Sauf indication contraire, les formes des pièces sont décrites lorsque la pièce est au repos, libre de toute déformation. Par exemple, une pièce décrite comme étant parallélépipédique ou plane est parallélépipédique ou plane lorsque la pièce n’est pas en mouvement mais est immobile en l’absence de contrainte extérieure.
Un exemple de véhicule 10 est partiellement représenté sur la figure 1 .
Le véhicule 10 est, par exemple, un aéronef tel qu’un avion ou un hélicoptère.
En variante, le véhicule 10 est un véhicule terrestre, par exemple un véhicule à roues, ou encore un véhicule à chenilles.
Le véhicule 10 comporte une plate-forme 15. Le véhicule 10 est, en outre, équipé d’un dispositif 20.
La plate-forme 15 est une structure rigide propre à maintenir en position les différents éléments qui constituent le véhicule. Par exemple, la plate-forme est un châssis sur lequel sont notamment montés des moyens de sustentation ou de propulsion du véhicule tels qu’un moteur, des ailes ou un rotor. En variante, la plate-forme est une coque rigide délimitant un compartiment interne du véhicule 10, par exemple un fuselage.
Le dispositif 20 est monté sur la plate-forme 15. Par exemple, le dispositif 20 est fixé à la plate-forme 15.
Le dispositif 20 comporte un corps 25 et un ensemble d’absorbeurs de vibrations 30.
Le corps 25 comporte, par exemple, un ensemble d’organes fonctionnels 35 propres chacun à exercer une fonction telle qu’une détection, une mesure, une émission ou encore une projection.
Au moins un organe fonctionnel 35 est, par exemple, un imageur tel qu’une caméra ou un appareil photographique ou une caméra thermique, propre à générer une image à partir de rayonnements électromagnétiques visibles, infra-rouge ou encore ultra violets.
En variante, au moins un organe fonctionnel 35 est un radar, ou encore un lidar. Un radar (de l'anglais « radio détection and ranging ») est un système qui utilise les ondes électromagnétiques pour détecter la présence et déterminer la position ainsi que la vitesse d'objets. Un lidar (de l'anglais « light détection and ranging » ou « laser détection and ranging ») est un système qui utilise un faisceau lumineux, notamment un faisceau laser visible, infra-rouge ou ultra-violet pour détecter la présence et déterminer la position ainsi que la vitesse d'objets.
Selon une autre variante, au moins un organe fonctionnel 35 est un projecteur lumineux, tel qu’un phare, propre à générer un faisceau lumineux pour illuminer des objets autour du véhicule 10.
Selon une autre variante, au moins un organe fonctionnel 35 est un accéléromètre ou un gyromètre.
Toutefois, d’autres exemples d’organes fonctionnels 35 sont également envisageables.
Le corps 25 est configuré pour supporter le ou les organes fonctionnels 35 et pour maintenir les organes fonctionnels 35 en position par rapport à la plate-forme 15.
Le corps 25 est fixé à la plate-forme 15. Par exemple, le corps 25 est fixé sous la plate-forme 15 lorsque le véhicule 10 est dans une position d’utilisation habituelle, par exemple lorsque le véhicule 10 se déplace en vol, est posé sur le sol ou se déplace sur le sol. En variante, le corps 25 est fixé au-dessus de la plate-forme 15, ou encore à l’intérieur de la plate-forme 15
Sur l’exemple représenté sur la figure 1 , le corps 25 est un parallélépipède fixé à une de ses extrémités à la plate-forme 15.
Le corps 25 s’étend selon une direction principale DP. La direction principale est la direction selon laquelle s’étend le plus long côté du parallélépipède.
Cependant, il est à noter que la forme du corps 25 est susceptible de varier. La direction principale DP est alors la direction selon laquelle le corps 25 présente la plus longue dimension.
Le corps 25 est propre à osciller par rapport à la plate-forme entre deux positions appelées troisième position et quatrième position.
Il est notamment entendu par « osciller » que le corps 25 subit un mouvement périodique ou pseudo-périodique, entre la troisième position et la quatrième position. Cela est représenté symboliquement par des flèches 40 sur la figure 1.
Il est à noter que, en d’autres termes, le corps 25 oscillant « entre la troisième position et la quatrième position » est susceptible d’être dit oscillant « autour d’une première position d’équilibre».
Les troisième et quatrième positions sont les positions extrêmes du mouvement d’oscillation du corps 25.
Le mouvement est, par exemple, une déformation élastique du corps 25 suite à un mouvement du véhicule 10 ou à un choc subi par le dispositif 20 ou par le véhicule 10. En particulier, une partie du corps 25 est mise en mouvement par rapport à une autre partie du corps 25, par exemple une extrémité libre 25A du corps 25 est déplacée par rapport à une extrémité 25B du corps 25 fixée à la plate-forme 15.
L’extrémité 25B est, par exemple fixée à la plate-forme 15 par l’intermédiaire d’une pièce de fixation 42, ou encore est fixée directement à la plate-forme 15.
Par exemple, le corps 25 est déplacé par le choc ou le mouvement jusqu’à sa troisième position, l’élasticité du corps 25 ou des éléments de fixation 42 du corps 25 à la plate-forme 15 provoquant le déplacement du corps 25 dans sa quatrième position, l’élasticité provoquant ensuite le déplacement vers la troisième position, et ainsi de suite. En particulier, lorsque le corps est dans l’une de la troisième et de la quatrième position, l’élasticité tend à ramener le corps 25 jusqu’à sa position d’équilibre, appelée « première position d’équilibre », l’inertie entraînant le corps 25 vers l’autre de la troisième et de la quatrième position.
Le mouvement est dit « périodique » si chaque mouvement du corps 25 termine dans la troisième position ou dans la quatrième position à une fréquence fixe. Le mouvement est dit « pseudo-périodique » si l’amplitude ou la fréquence des mouvements varie en fonction du temps, notamment si l’amplitude décroît en fonction du temps. Dans ce dernier cas, les troisième et quatrième positions varient en fonction du temps.
Selon l’exemple de la figure 1 , le corps 25 est propre à se déformer en flexion entre la troisième et la quatrième position selon la direction représentée par les flèches 40. Un mouvement de flexion est, par exemple, un mouvement dans lequel le corps 25 s’enroule autour d’un axe perpendiculaire à la direction principale DP. Par exemple, un mouvement dans lequel chaque point d’une surface externe du corps 25 se déplace à tout moment selon une direction parallèle à un axe A, l’axe A étant perpendiculaire à l’un des côtés du parallélépipède, est un exemple de mouvement de flexion.
Selon l’exemple de la figure 1 , l’oscillation du dispositif 20 entraîne un déplacement de l’extrémité libre 25A par rapport à l’extrémité 25B selon l’axe A.
L’axe A est notamment un axe vertical lorsque le véhicule 10 est en fonctionnement.
Il est défini une première fréquence propre f01 pour le corps 25. La première fréquence propre f01 est la fréquence à laquelle le corps 25 oscille entre la troisième et la quatrième position lorsque le corps 25 est déplacé dans l’une de la troisième et de la quatrième position puis laissé libre d’osciller sans qu’une force soit imposée au corps 25 pour le mettre en mouvement. En d’autres termes, la première fréquence propre f01 est la fréquence à laquelle le corps 25 oscille naturellement sans contrainte extérieure entre les troisième et quatrième positions.
La première fréquence propre f01 est l’inverse d’une période temporelle propre du corps 25, cette période temporelle propre étant la durée temporelle entre le moment où le corps 25 atteint sa troisième position et le moment suivant où le corps 25 atteint sa troisième position après avoir atteint sa quatrième position.
Le terme « première fréquence propre » est utilisé ici pour identifier une fréquence propre du corps 25, tandis le terme « deuxième fréquence propre » sera utilisé plus bas pour identifier une fréquence propre d’un absorbeur de vibrations 30. Toutefois, ces termes ne définissent aucunement une relation d’ordre entre ces deux fréquences propres, en particulier n’impliquent pas que l’une est nécessairement supérieure ou inférieure à l’autre.
La première fréquence propre f01 est comprise entre 10 Hertz (Hz) et 5000 Hz, par exemple comprise entre 100 Hz et 1000 Hz. Il est à noter que la première fréquence propre f01 , et plus généralement chaque fréquence propre, est susceptible de varier en fonction de la température.
Dans l’exemple représenté sur la figure 1 , le dispositif 20 comporte 6 absorbeurs de vibrations 30. Cependant, le nombre d’absorbeurs de vibrations 30 est susceptible de varier.
Chaque absorbeur de vibrations 30 est monté sur le corps 25. En particulier, chaque absorbeur de vibrations 30 est supporté par le corps 25. Ainsi, chaque absorbeur de vibrations 30 est suspendu à la plate-forme 15 par l’intermédiaire du corps 25. En particulier, l’absorbeur de vibrations 30 n’est pas fixé directement à la plate-forme 15, ni n’est en contact avec la plate-forme 15.
Chaque absorbeur de vibrations 30 est mobile par rapport au corps 25 entre une position appelée première position et une position appelée deuxième position. Chaque absorbeur de vibrations 30 est propre à osciller entre la première et la deuxième position par rapport au corps 25.
Il est à noter que, en d’autres termes, un absorbeur 30 oscillant « entre la première et la deuxième position » est susceptible d’être dit oscillant « autour d’une deuxième position d’équilibre».
Plus précisément, chaque absorbeur de vibrations 30 est configuré pour osciller entre la première et la deuxième position lorsque le corps 25 oscille entre la troisième et la quatrième position. En particulier, chaque absorbeur de vibrations 30 est prévu pour se déplacer entre la première et la deuxième position selon une direction identique à la direction selon laquelle le corps 25 se déplace entre la troisième et la quatrième position. Par exemple, chaque absorbeur de vibrations 30 est propre à se déplacer selon l’axe A entre la première et la deuxième position.
Toutefois, la direction de déplacement de l’absorbeur de vibrations 30 entre la première et la deuxième position est susceptible de varier.
Une deuxième fréquence propre f02 est définie pour chaque absorbeur de vibrations 30.
La deuxième fréquence propre f02 d’au moins un absorbeur de vibrations 30 est différente de la deuxième fréquence propre f02 d’au moins un autre absorbeur de vibrations 30.
Chaque deuxième fréquence propre f02 est comprise entre 8 Hz et 6000 Hz. Une différence est définie entre chaque deuxième fréquence propre f02 et la première fréquence propre f01 du corps 25. Selon un mode de réalisation particulier, chaque différence est inférieure ou égale à 20 pourcents (%) de la première fréquence propre f01 , notamment inférieure ou égale à 10 Hz. Il est à noter que la répartition fréquentielle des deuxièmes fréquences propre f02 est susceptible de varier. Par exemple, en variante, au moins une différence est supérieure ou égale à 20% de la première fréquence propre f01 .
Selon un mode de réalisation, la deuxième fréquence propre f02 d’au moins un absorbeur de vibrations 30 est strictement supérieure à la première fréquence propre f01 et la deuxième fréquence propre f02 d’au moins un absorbeur de vibrations 30 est strictement inférieure à la première fréquence propre f01 .
Les deuxièmes fréquences propre f02 sont, par exemple, choisies pour limiter l’amplitude de l’oscillation du corps 25 par rapport à la plate-forme 15 ou l’énergie mécanique associée à la déformation du corps 25.
En particulier, les absorbeurs de vibrations 30 forment un dispositif de piège vibratoire à résonateurs distribués (également connu sous l’acronyme « MTMD », de l’anglais « multiple tuned mass damper »), dans lequel les absorbeurs de vibrations 30 sont choisis pour limiter l’amplitude des oscillations du corps 25 et/ou l’énergie mécanique associée à la déformation du corps 25.
Les deuxièmes fréquences propre f02 sont, par exemple, choisies selon une loi de répartition fréquentielle telle que mentionné dans le document US 2014/0008162 A1 . Chaque absorbeur de vibrations 30 comporte au moins une pièce de déformation 45. Optionnellement, au moins un absorbeur de vibrations 30 comporte, en outre, une masselotte 50.
Selon l’exemple de la figure 1 , deux des absorbeurs de vibrations 30 comportent chacun une masselotte 50. En variante, chaque absorbeur de vibrations 30 comporte une masselotte 50.
Chaque pièce de déformation 45 est propre à se déformer pendant l’oscillation de l’absorbeur de vibrations 30 entre la première et la deuxième position. En particulier, chaque pièce de déformation 45 présente, lorsque l’absorbeur de vibrations 30 est dans la première position, une forme différente de la forme de la pièce de déformation 45 lorsque l’absorbeur de vibrations 30 est dans la deuxième position.
Chaque pièce de déformation 45 s’étend, par exemple, selon une direction d’élongation DE. Selon l’exemple de la figure 1 , chaque pièce de déformation 45 s’étend selon la direction principale DP, c’est-à-dire que la direction d’élongation DE de chaque pièce de déformation 45 est la direction principale DP.
Il est à noter que la direction d’élongation DE est susceptible de varier. Par exemple, selon une variante envisageable, la direction d’élongation DE est perpendiculaire à l’axe A et à la direction principale DP.
Chaque pièce de déformation 45 présente une première extrémité 45A et une deuxième extrémité 45B. Chaque pièce de déformation 45 s’étend entre la première extrémité 45A et la deuxième extrémité 45B.
Une longueur de la pièce de déformation 45, mesurée entre les première et deuxième extrémités 45A et 45B, est comprise entre 5 millimètres (mm) et 50 centimètres (cm). Toutefois, cette longueur est susceptible de varier, notamment en fonction de la deuxième fréquence propre f02 souhaitée pour l’absorbeur de vibrations 30 considéré.
Selon l’exemple représenté sur la figure 1 , la première extrémité 45A est libre et la deuxième extrémité 45B est fixée au corps 25.
Chaque pièce de déformation 45 est, par exemple, propre à se déformer en flexion lors de l’oscillation de l’absorbeur de vibrations 30. En particulier, la première extrémité 45A se déplace selon l’axe A entre la première position et la deuxième position.
Selon un mode de réalisation, chaque pièce de déformation 45 est une plaque perpendiculaire à l’axe A. En particulier, la plaque s’étend selon la direction principale DP, c’est-à-dire qu’elle présente sa plus grande dimension selon la direction principale DP. Au contraire, l’épaisseur de la plaque est mesurée selon l’axe A, c’est-à-dire que la plus petite dimension de la plaque est mesurée selon l’axe A. La plaque présente, par exemple, une forme rectangulaire dans un plan perpendiculaire à l’axe A. Cependant, la forme de la plaque est susceptible de varier.
Chaque pièce de déformation 45 comporte des faces 55, appelées « faces de cisaillement », qui sont notamment visibles sur la figure 2.
Chaque face de cisaillement 55 est configurée pour venir en appui contre une autre face de cisaillement 55 lorsque la pièce de déformation 45 se déforme pendant l’oscillation de l’absorbeur de vibrations 30. En particulier, chaque face de cisaillement 55 est configurée pour exercer un effort de cisaillement sur l’autre face de cisaillement 55 contre laquelle elle est en appui pendant l'oscillation de l’absorbeur de vibrations 30. Par exemple, chaque face de cisaillement 55 est configurée pour frotter contre l’autre face de cisaillement 55.
Il est notamment entendu par « effort de cisaillement » une force dirigée dans le plan formé, en le point d’application de la force, par les faces 55 en appui l’une contre l’autre. Un tel effort apparaît en particulier lorsqu’un effort tendant à déplacer l’une des faces 55 selon une direction de ce plan est exercé par l’autre face 55.
Un déplacement relatif entre les faces de cisaillement 55 dans le plan formé en le point considéré par les faces de cisaillement 55 est un exemple de mouvement relatif de faces de cisaillement 55 susceptible de générer un effort de contrainte si les faces de cisaillement 55 frottent l’une contre l’autre.
Un effort de cisaillement apparaît également lorsque la face 55 sur laquelle la force est appliquée se déplace conjointement avec l’autre face 55. Dans ce cas, l’effort de cisaillement entraîne une déformation de l’élément dans lequel la face 55 sur laquelle la force est appliquée est ménagée, afin d’accommoder le déplacement de cette face 55.
Selon un mode de réalisation représenté en coupe sur la figure 2, la pièce de déformation 45 comporte un empilement de lames 60 superposées selon une direction d’empilement X. Optionnellement, la pièce de déformation 45 comprend, en outre au moins une couche de résine 65. Par exemple, une couche de résine 65 est interposée selon la direction d’empilement X entre chaque paire de lames 60 contiguës.
Selon une variante, chaque couche 65 est une couche d’élastomère et non une couche de résine.
La direction d’empilement X est, par exemple, parallèle à l’axe A.
La direction d’empilement X est, par exemple, perpendiculaire à la direction d’élongation DE.
Chaque lame 60 s’étend dans un plan perpendiculaire à la direction d’empilement x. Chaque lame 60 est, par exemple, réalisée en un matériau métallique tel que l’acier, notamment l’acier inoxydable. En variante, chaque lame 60 est réalisée en un matériau composite.
Chaque lame 60 présente une épaisseur, mesurée selon la direction d’empilement X, comprise entre 10 microns (pm) et 5 mm, notamment comprise entre 25 pm et 200 pm. Les lames 60 sont, par exemple, fixées entre elles à chaque extrémité 45A, 45B de la pièce de déformation par un boulon 70.
En variante, les lames 60 sont maintenues fixées les unes aux autres par les couches de résine 65.
Les lames 60 sont, par exemple, prévues pour frotter les unes contre les autres lors de la déformation de la pièce de déformation 45. Par exemple, les faces de cisaillement 55 sont les faces des lames 60 qui délimitent les lames 60 selon la direction d’empilement X. Les faces de cisaillement 55 sont, notamment, perpendiculaires à la direction d’empilement X.
En particulier, lorsque la pièce de déformation 45 est déformée par l'oscillation de l’absorbeur de vibrations 30, notamment lorsque la première extrémité 45A est déplacée par rapport à la deuxième extrémité 45B selon la direction d’empilement X comme indiqué par les flèches 40 sur la figure 2, les faces de cisaillement 55 en regard l’une de l’autre des lames 60 contiguës frottent l’une contre l’autre.
En variante, lors de la déformation, une face d’une lame 60 entraîne avec elle une face d’une couche de résine 65 qui est en contact avec la lame 60. Dans ce cas, les faces de cisaillement 55 sont les faces des lames 60 et les faces des couches de résine 65. Le déplacement de la face de la couche de résine 65 entraîne alors la déformation par cisaillement de la couche de résine 65.
Selon l’exemple représenté sur la figure 2, chaque couche de résine 65 s’étend sur toute la longueur de la pièce de déformation 45. En particulier, chaque couche de résine 65 est délimitée selon la direction d’élongation DE par les deux faces de la pièce de déformation 45 qui délimitent la pièce de déformation 45 selon la direction d’élongation. Ainsi, une longueur de chaque couche de résine 65, mesurée selon la direction d’élongation DE, est égale à la longueur de la pièce de déformation 45.
Toutefois, des modes de réalisation dans lesquels au moins une couche de résine 65, notamment chaque couche de résine 65, présente une longueur inférieure à la longueur de la pièce de déformation 45, sont également susceptibles d’être envisagés. Chaque couche de résine 65 présente une épaisseur, mesurée selon la direction d’empilement X, inférieure ou égale à 15 pm, par exemple comprise entre 0,5 pm et 1 ,5 pm.
Chaque couche de résine 65 est réalisée en un matériau polymère, par exemple en un polymère obtenu par polymérisation de monomères époxyde. Un tel matériau est fréquemment dénommé « résine époxy ». Il est à noter que la composition des couches de résine 65 est susceptible de varier d’une couche à l’autre.
Selon un autre exemple de pièce de déformation 45, représenté sur la figure 3, la pièce de déformation 45 comporte un empilement de lames 60 et au moins une pièce de cisaillement 75 interposée entre deux lames 60. Par exemple, la pièce de déformation 45 comporte deux lames 60 et une pluralité de pièces de cisaillement 75 interposées entre les deux lames 60. Selon des variantes envisageables, la pièce de déformation 45 ne comporte pas de pièce de cisaillement 75, ou encore comporte une unique pièce de cisaillement 75.
Une unique lame 60 parmi les lames 60 est, par exemple, fixée directement au corps 25, notamment à une de ses extrémités, alors que les autres lames 60 ne sont pas fixées au corps 25. Selon un mode de réalisation, l’absorbeur de vibrations 30 comporte une masselotte 50 fixée à une lame 60 qui n’est pas fixée au corps 25 alors qu’une autre lame 60 est fixée au corps 25.
En variante, chaque lame 60 est directement fixée conjointement au corps 25 et à la masselotte 50.
Chaque lame 60 présente une épaisseur, mesurée selon la direction d’empilement X, comprise par exemple entre 1 mm et 5 mm.
Selon un mode de réalisation, les pièces de cisaillement 75 sont alignées les unes avec les autres selon la direction d’élongation DE, par exemple la direction principale DP.
Dans l’exemple représenté sur la figure 3, les deux lames 60 sont fixées l’une à l’autre par des boulons 80, par exemple 3 boulons 80.
Chaque pièce de cisaillement 75 est en appui contre les deux lames 60 qui l’encadrent selon la direction d’empilement X.
Chaque pièce de cisaillement 75 est, par exemple, une plaque, notamment une plaque métallique. Selon un mode de réalisation, la pièce de cisaillement 75 est réalisée en acier. Toutefois, le matériau dans lequel la pièce de cisaillement 75 est réalisée est susceptible de varier.
Chaque pièce de cisaillement 75 est perpendiculaire à la direction d’empilement X. La pièce de cisaillement 75 présente une épaisseur, mesurée selon la direction d’empilement X, comprise par exemple entre 1 mm et 5 mm.
La pièce de cisaillement 75 présente une longueur, mesurée selon la direction d’élongation DE, comprise entre 2 mm et 50 cm.
Selon le mode de réalisation de la figure 3, chaque pièce de flottement 75 correspond à un boulon 80, la pièce de cisaillement 75 étant traversée par le boulon 80 correspondant.
Chaque boulon 80 traverse successivement une lame 60, la pièce de cisaillement 75 correspondante et l’autre lame 60.
Selon un mode de réalisation, au moins un boulon 80 est desserré par rapport au serrage maximum possible pour le boulon 80 considéré. Par exemple, un unique boulon 80 parmi les boulons 80 est serré au maximum tandis que les autres boulons 80 sont serrés au maximum puis desserrés par rapport au serrage maximum. En particulier, les autres boulons 80 sont desserrés par rapport au serrage maximum d’un nombre de tours compris entre un dixième de tour et un tour et demi.
Lors de l’oscillation de l’absorbeur de vibrations 30, la pièce de cisaillement 75 frotte contre les lames 60. Ainsi, les faces de cisaillement 55 sont les faces des lames 60 et des pièces de cisaillement 75 qui sont perpendiculaires à la direction d’empilement X.
Selon un troisième exemple de pièce de déformation 45, représenté sur la figure 4, la pièce de déformation 45 comporte un empilement de lames 60 superposées selon une direction d’empilement X, similaire à l’empilement des premier et deuxième exemples, et au moins une nervure 85.
Par exemple, la pièce de déformation 45 comporte une couche de renfort 87 interposée selon la direction d’empilement X entre deux lames 60 contiguës, comme visible sur la figure 4. La couche de renfort 87 comporte une pluralité de nervures 85.
Dans l’exemple représenté sur la figure 4, la pièce de déformation 45 comporte deux lames 60. Toutefois, des modes de réalisation dans lesquels la pièce de déformation 45 comporte plus de deux lames 60 et au moins deux couches de renfort 87 sont également envisageables.
Chaque nervure 85 s’étend dans un plan perpendiculaire à la direction d’empilement X.
Chaque nervure 85 s’étend, par exemple, selon la direction d’élongation DE ou selon une direction perpendiculaire à la direction d’élongation DE et à la direction d’empilement X. En variante, certaines nervures 85 s’étendent selon une direction formant un angle différent de 90 degrés avec la direction d’élongation DE. Selon l’exemple représenté sur la figure 4, les nervures 85 délimitent un ensemble d’alvéoles 88 dans la couche de renfort 87. En particulier, chaque alvéole 88 est délimitée dans un plan perpendiculaire à la direction d’empilement X par les nervures 85. Il est à noter que des modes de réalisation dans lesquels les nervures 85 ne délimitent pas d’alvéoles, par exemple si les nervures 85 sont toutes parallèles les unes aux autres, sont également envisageables.
Chaque nervure 85 présente une épaisseur, mesurée selon la direction d’empilement X, comprise par exemple entre 1 mm et 5 mm.
Chaque alvéole 88 présente des dimensions, mesurée dans un plan perpendiculaire à la direction d’empilement X, comprises par exemple entre 5 mm et 50 mm.
Il est à noter que les dimensions des alvéoles 88 sont susceptibles de varier.
Selon un mode de réalisation, les alvéoles 88 sont identiques entre elles. En variante, les alvéoles 88 d’une même pièce de déformation 45 sont susceptibles de différer les unes des autres. Par exemple, au moins une dimension des alvéoles 88 varie entre la première extrémité 45A et la deuxième extrémité 45B.
Chaque nervure 85 est en appui contre une face de cisaillement 55 de chaque lame 60 entre lesquelles la nervure 85 est interposée selon la direction d’empilement X.
Selon un mode de réalisation, la couche de renfort 87 est configurée pour permettre un mouvement relatif entre les lames 60 en appui contre la couche de renfort 87 et la couche de renfort 87.
La couche de renfort 87 est, par exemple, fixée aux lames 60 contiguës au niveau des extrémités 45A et 45B de la pièce de déformation 45, par exemple par des boulons, ou encore par collage, mais au moins une portion de la couche de renfort 87 disposée entre les extrémités 45A et 45B n’est pas fixée directement aux lames 60, de sorte qu’un mouvement relatif entre les lames 60 et la couche de renfort 87 est possible au niveau de cette portion.
Ainsi, lors de l'oscillation de l’absorbeur de vibrations 30, les faces de cisaillement 55 des lames 60 frottent contre les faces de la couche de renfort 87 contre lesquelles elles sont en appui, ces faces jouant alors également le rôle de faces de cisaillement 55.
En variante, les faces de cisaillement 55 des lames 60 sont solidaires des faces de la couche 87 contre lesquelles elles sont en appui, la déformation de la pièce de déformation 45 entraînant alors une déformation par cisaillement de la couche de renfort 87. Selon un quatrième exemple de pièce de cisaillement 45, représenté sur la figure 5, la pièce de déformation 45 est monobloc.
Par exemple, la pièce de déformation 45 est une plaque s’étendant selon une direction d’élongation DE et perpendiculaire à une direction X selon laquelle l’épaisseur de la plaque est mesurée. Par exemple, la direction d’élongation DE est la direction principale DP et la direction X est parallèle à l’axe A.
En variante, la pièce de déformation 45 est une poutre. Toutefois, d’autres formes de pièces de déformation 45 sont envisageables.
La pièce de déformation 45 est, par exemple, réalisée en un matériau métallique, notamment l’acier, l’acier inoxydable ou l’aluminium. En variante, la pièce de déformation 45 est réalisée en un matériau polymère, ou encore en un matériau composite.
La pièce de déformation 45 comporte des fentes 90. Chaque fente 90 est ménagée, par exemple usinée, dans la pièce de déformation 45.
Chaque fente 90 est, par exemple, délimitée par deux faces de cisaillement 55 planes ménagées dans la pièce de déformation 45. Chaque fente 90 débouche, notamment, sur au moins une face de la pièce de déformation 45.
Selon l’exemple de présenté sur la figure 5, chaque fente 90 débouche sur une face perpendiculaire à la direction X et sur les deux faces latérales qui sont parallèles à la direction d’élongation DE et à la direction X.
Chaque fente 90 s’étend, par exemple, dans un plan perpendiculaire à une direction normale N comprise dans un plan comportant la direction d’élongation DE et la direction X. Il est à noter que des fentes 90 présentant un profil curviligne, c’est-à-dire dans lequel la direction normale N varie d’un point à un autre, sont également envisageables.
Un angle entre la direction d’élongation DE et la direction normale N est, par exemple, supérieur ou égal à 30 degrés (°), par exemple compris entre 30° et 60°.
Il est à noter que l’orientation des fentes 90 est susceptible de varier. Par exemple, l’angle entre la direction d’élongation DE et la direction normale N est susceptible de varier d’une fente 90 à l’autre.
Chaque fente 90 présente une largeur, mesurée selon la direction normale N entre les deux faces de cisaillement 55 de la fente 90, comprise par exemple entre 0,01 mm et 5 mm.
Il est à noter que la largeur des fentes 90 est susceptible de varier, notamment en fonction des dimensions de la pièce de déformation 45 et de l’amplitude des oscillations de cette pièce de déformation 45. Chaque fente 90 présente une profondeur P, mesurée dans un plan perpendiculaire à la direction normale N, à partir d’une surface de la pièce de déformation 45, comprise par exemple entre 20 pm et 5 cm.
Le nombre des fentes 90 est, notamment, choisi en fonction des propriétés voulues pour l’absorbeur de vibrations 30.
Lors de la déformation de la pièce de déformation 45, les faces de cisaillement 55 de certaines fentes 90 sont rapprochées l’une de l’autre jusqu’à être mises en appui l’une contre l’autre. Le frottement résultant participe donc à la dissipation d’énergie mécanique, et ainsi à l’amortissement de l’oscillation du corps 25.
Comme mentionné précédemment, chacune des pièces de déformation 45 décrites ci-dessus est susceptible d’appartenir à un absorbeur de vibrations 30 comportant une masselotte 50.
Chaque masselotte 50 est supportée par la ou les pièces de déformation 45 de l’absorbeur de vibrations 30 considéré. En particulier, chaque masselotte 50 est reliée par la ou les pièces de déformation 45 au corps 25.
Chaque masselotte 50 est suspendue au corps 25 par l’intermédiaire de la ou les pièces de déformation 45. En particulier, la masselotte 50 n’est pas fixée directement au corps 25, et n’est pas en contact avec le corps 25.
Chaque masselotte 50 présente une masse. La masse de la masselotte 50 est choisie pour que la deuxième fréquence propre f02 de l’absorbeur de vibrations 30 considéré présente une valeur prédéfinie. Pour cela, la forme, le matériau et le volume de chaque masselotte 50 sont susceptibles de varier d’une masselotte 50 à l’autre.
Lorsque le corps 25 oscille entre la troisième et la quatrième position, les absorbeurs de vibrations 30 sont mis en mouvement par rapport au corps 25. Ainsi, une partie de l’énergie mécanique du système est dirigée dans les modes d’oscillation des absorbeurs de vibrations 30 et non dans le ou les modes d’oscillation du corps 25. L’amplitude des oscillations du corps 25 est donc réduite.
Grâce à l’utilisation de faces de cisaillement 55 dans la pièce de déformation 45, il est possible de faire varier les propriétés des absorbeurs de vibrations 30, notamment de choisir les valeurs désirées du taux d’amortissement de l’absorbeur de vibrations 30, ou de la raideur de l’absorbeur de vibrations 30. En particulier, il est possible de faire varier ces propriétés indépendamment des matériaux utilisés, notamment en modifiant le nombre ou la surface des faces de cisaillement 55, ou encore la force d’appui entre ces faces de cisaillement 55. Cela est d’autant plus intéressant que le taux d’amortissement est en général un paramètre difficile à contrôler pour les absorbeurs de vibrations de l’état de la technique.
Les faces de cisaillement 55 permettent notamment une dissipation plus importante de l’énergie mécanique liée au mouvement d’oscillation du corps 25, et donc un amortissement plus rapide de ce mouvement. En effet, ces faces de cisaillement 55 exercent l’une sur l’autre un effort de cisaillement permettant de dissiper de l’énergie via le frottement des faces de cisaillement l’une contre l’autre et/ou via la déformation résultant du cisaillement.
Les propriétés des pièces de déformation 45 sont alors susceptibles de varier sur une gamme plus large que les absorbeurs de vibrations de l’état de la technique qui ne présentent pas de faces de cisaillement 55 et qui sont donc limités par les propriétés des matériaux utilisés.
Le taux d’amortissement est une grandeur sans dimension caractérisant l'évolution et la décroissance au cours du temps des oscillations d'un système physique. Le taux d’amortissement est fréquemment défini comme étant égal au rapport de l’énergie maximale dissipée au cours d’une période d’oscillation et l’énergie maximale de déformation du système considéré au cours de ce même cycle.
La raideur exprime la relation de proportionnalité entre la force F appliquée en un point et la déflexion x résultante en ce point. Elle est notamment égale au rapport entre la force F et la déflexion x.
En outre, le comportement mécanique des absorbeurs de vibrations 30, et donc leur capacité à limiter l’amplitude des oscillations du dispositif 20, varie peu en fonction de la température et de la fréquence de ces oscillations, puisque les propriétés mécaniques du frottement entre les faces de cisaillement 55 sont très stables. En particulier, le taux d’amortissement et la raideur varient très peu en fonction de la température.
Une pièce de déformation 45 comportant des lames 60 superposées peut être adaptée aisément pour obtenir les propriétés recherchées en faisant simplement varier le nombre de lames 60 utilisées. En particulier, les propriétés de raideur, de masse et d’amortissement d’une telle pièce de déformation 45 varient grandement en fonction du nombre de lames 60 lorsque l’on considère une déformation en flexion de la pièce de déformation 45.
La présence de la couche de résine 65 entre les lames 60 permet de fixer entre elles les lames 60 tout en permettant un mouvement relatif entre elles de manière à permettre le frottement entre les lames 60 au cours de l’oscillation tout en préservant l’intégrité de la pièce de déformation 45. En outre, il est aisé de fabriquer des empilements de lames 60 reliées entre elles par des couches de résine 65, et d’adapter les propriétés de la pièce de déformation 45 ainsi obtenue en retirant des lames 60, notamment à la main, jusqu’à obtenir les propriétés désirées. Les pièces de déformation 45 sont alors très ajustables, et peuvent notamment être adaptées à des modifications de la fréquence propre f01 (par exemple si des organes fonctionnels 35 sont modifiés ou ajoutés au dispositif 20) sans équipement additionnel.
La raideur et le taux d’amortissement d’une pièce de déformation 45 comportant une ou plusieurs pièces de cisaillement 75 boulonnée(s) aux lames 60 peuvent notamment être aisément modifiées et adaptées en modifiant le serrage des boulons 80.
L’utilisation de nervures 85 permet également de faire varier les propriétés de raideur de la pièce de déformation 45, notamment lorsque le nombre ou les dimensions des nervures 85 et des alvéoles 88 qu’elles délimitent varient, par exemple d’une pièce de déformation 45 à l’autre.
L’utilisation des masselottes 50 permet d’adapter la masse de l’absorbeur de vibrations 30 et ainsi de modifier la deuxième fréquence propre f02 de l’absorbeur de vibrations 30, sans modifier la raideur ou le taux d’amortissement de l’absorbeur de vibrations 30. Il est ainsi plus aisé d’obtenir un ensemble d’absorbeurs de vibrations 30 présentant des propriétés, et notamment des raideurs, des masses et des taux d’amortissements, permettant un amortissement optimal du mouvement du corps 25.
Un deuxième exemple de véhicule 10, représenté sur la figure 6, va maintenant être décrit. Les éléments identiques au premier exemple de véhicule 10 ne sont pas décrits à nouveau. Seules les différences sont mises en évidence.
Le corps 25 comprend un support 95 et une tête 100 qui contient les organes fonctionnels 35.
Le support 95 est, par exemple, une poutre, comme cela est représenté sur la figure 6. En variante, le support 95 est une plaque, ou encore un autre type de structure permettant de suspendre la tête 100 à la plate-forme 15.
Le support 95 s’étend selon la direction principale DP.
Le support 95 présente une troisième extrémité 95A et une quatrième extrémité
95B.
Le support 95 est, par exemple, une poutre à section carrée ou rectangulaire. En particulier, chaque côté du support 95 est perpendiculaire soit à la direction principale DP soit à l’axe A soit à une direction perpendiculaire à l’axe A et à la direction principale DP.
La troisième extrémité 95A est libre. La tête 100 est fixée à la troisième extrémité 95A, par exemple sous la troisième extrémité 95A lorsque le véhicule 10 est en fonctionnement.
La quatrième extrémité 95B est fixée à la plate-forme 15. Par exemple, la quatrième extrémité 95B est fixée à la plate-forme 15 par l’intermédiaire d’une ou plusieurs pièces de fixation 102, ou encore fixée directement à la plate-forme 15.
Le support 95 est propre à se déformer en flexion lorsque le corps 25 oscille entre la troisième et la quatrième position selon la direction représentée par les flèches 40. Selon l’exemple de la figure 6, l’oscillation du dispositif 20 entraîne un déplacement de l’extrémité libre 95A par rapport à l’extrémité 95B selon l’axe A.
Chaque absorbeur de vibrations 30 est fixé à la troisième extrémité 95A du support 95.
Selon l’exemple représenté sur la figure 6, chaque absorbeur de vibrations 30 est accueilli dans une ouverture 105 ménagée dans la troisième extrémité 95A du support 95.
Chaque ouverture 105 s’étend selon l’axe A selon lequel la troisième extrémité 95A se déplace par rapport à la quatrième extrémité 95B lors de la flexion du support 95. Chaque ouverture 105 est, par exemple, cylindrique, c’est-à-dire qu’elle présente une section circulaire dans un plan perpendiculaire à l’axe A et présente un diamètre constant. Toutefois, la forme de l’ouverture 105 est susceptible de varier.
En variante, l’ouverture 105 présente un épaulement délimitant une première section et une deuxième section de diamètre différent de la première section.
Chaque ouverture 105 débouche sur au moins une face du support 95, par exemple chaque ouverture débouche à chacune de ses deux extrémités sur une face du support 95. Sur la figure 6, l’ouverture 105 débouche à ses deux extrémités. Il est à noter que des cas où l’ouverture 105 ne débouche qu’à une de ses extrémités sont également envisageables.
Chaque absorbeur de vibrations 30 comprend au moins une pièce de déformation 45 et une masselotte 50.
Chaque pièce de déformation 45 est prévue pour permettre un déplacement de la masselotte 50 correspondante selon une direction de déplacement, qui est par exemple parallèle à l’axe A.
Par exemple, chaque masselotte 50 est supportée par au moins deux pièces de déformation 45 qui entourent la masselotte 50 dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement de la masselotte 50. Selon l’exemple de la figure 6, chaque absorbeur de vibrations 30 comporte au moins deux groupes de pièces de déformation 45, ces groupes étant décalés l’un par rapport à l’autre selon l’axe A.
Chaque groupe de pièces de déformation 45 est un ensemble de pièces de déformation s’étendant dans un même plan perpendiculaire à la direction de déplacement de la masselotte.
Par exemple, chaque groupe est un élément 1 12 de déformation comprenant au moins deux pièces de déformation 45.
L’élément de déformation 1 12 est, par exemple, tel que les pièces de déformation 45 de l’élément de déformation 1 12 sont venues de matière les unes avec les autres. Par exemple, les pièces de déformation 45 comprennent un unique empilement de lames 60 tel que représenté sur l’une quelconque des figures 2 à 4, les lames 60 présentant dans un plan perpendiculaire à la direction d’empilement X une forme propre à définir plusieurs pièces de déformation 45.
En variante, les pièces de déformation 45 de l’élément de déformation 1 12 sont fixées l’une à l’autre sans être venues de matière, ou encore les pièces de déformation 45 d’un même groupe ne sont pas fixées les unes aux autres.
Un élément de déformation 1 12 comprenant trois pièces de déformation 45 est représenté sur la figure 7.
Il est à noter que le nombre de pièces de déformation 45 de chaque groupe est susceptible de varier.
Les pièces de déformation 45 d’un même groupe s’étendent radialement vers l’extérieur à partir de la masselotte 50 dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement de la masselotte 50. Cela est visible notamment sur la figure 8.
Il est notamment entendu par « radialement vers l’extérieur » que chaque pièce de déformation s’étend le long d’une ligne propre, les lignes propres étant concourantes entre elles en un point, ce point étant accueilli dans la masselotte 50.
L’élément de déformation 1 12 comporte par exemple un anneau interne 1 15 et un anneau externe 120 concentriques et coplanaires, chaque pièce de déformation 45 s’étendant radialement à partir de l’anneau interne 1 15 jusqu’à l’anneau externe 120. Ainsi, la première extrémité 45A est fixée à l’anneau interne 1 15 et la deuxième extrémité 45B est fixée à l’anneau externe 120.
Il est à noter que selon un mode de réalisation envisageable, les anneaux interne 1 15 et externe 120 sont susceptible de s’étendre chacun dans un plan distinct du plan dans lequel l’autre anneau 1 15, 120 du même groupe de pièces de déformation 45. Cela permet notamment de pré-contraindre le groupe de pièces de déformation 45 et donc de modifier la raideur et/ou le taux d’amortissement de l’absorbeur de vibrations 30.
L’anneau interne 1 15 présente un diamètre, par exemple supérieur ou égal à
2 mm.
L’anneau externe 120 est fixé au corps 25, notamment aux parois du support 95 qui délimitent l’ouverture 105 dans laquelle l’absorbeur de vibrations 30 est accueilli.
L’anneau externe 120 présente un diamètre supérieur ou égal, par exemple, à 5 mm.
Il est à noter que, bien que les anneaux 1 15 et 120 soient représenté sur la figure 7 comme étant des anneaux à base circulaire, c’est-à-dire des anneaux délimités dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement par des cercles concentriques, il est envisageable que ces anneaux 1 15 et 120 soient des anneaux à base polygonale délimitée par des polygones présentant entre eux une relation d’homothétie, ou encore des anneaux à base quelconque.
Chaque masselotte 50 s’étend selon un axe B qui est parallèle à la direction de déplacement. En particulier, l’axe B comprend les centres des anneaux internes 1 15 et externes 120 de chaque élément de déformation 1 12.
En particulier, la masselotte 50 présente une symétrie de révolution autour de l’axe B. Chaque masselotte 50 est, par exemple, cylindrique. La masselotte 50 présente alors un diamètre supérieur ou égal, par exemple, à 3 mm. En particulier, le diamètre de la masselotte 50 est compris entre le diamètre de l’anneau interne 1 15 et le diamètre de l’anneau externe 120.
En variante, chaque masselotte 50 est parallélépipédique, ou encore présente une section quelconque. Dans ce cas, chaque section de la masselotte dans un plan perpendiculaire à l’axe B présente un centre de gravité, le centre de gravité étant, par exemple, un point de l’axe B. Le centre de gravité est, par exemple, l’intersection des diagonales de la section lorsque la section est rectangulaire.
Dans l’exemple représenté sur la figure 8, les centres de gravités des différentes sections de la masselotte sont alignés selon l’axe B. Selon une variante envisageable, les centres de gravités des différentes sections de la masselotte 50 sont susceptibles de n’être pas alignés selon l’axe B, par exemple si les centres de gravités ne sont pas alignés entre eux.
Cela permet notamment de favoriser l’apparition d’autres modes de vibration de l’absorbeur de vibrations 30, qui participent à améliorer l’amortissement du corps 25. La masselotte 50 est fixée à l’anneau interne 1 15. En particulier, l’anneau interne 1 15 de chaque élément de déformation 1 12 est accueilli dans la masselotte 50, comme visible sur la figure 8. Par exemple, la masselotte 50 est constituée d’au moins deux pièces distinctes alignées selon la direction de déplacement et entre lesquelles l’anneau interne 1 15 est interposé.
De nombreux moyens sont envisageables pour fixer la masselotte aux éléments de déformation 1 12, notamment la fixation par un ou plusieurs boulons.
Lors de l’oscillation de l’absorbeur de vibrations 30, la masselotte 50 se déplace selon l’axe B à l’intérieur de l’ouverture 105. Ce déplacement entraîne la déformation en flexion de chaque pièce de déformation 45, notamment via un déplacement selon l’axe B de la première extrémité 45A par rapport à la deuxième extrémité 45B.
Les absorbeurs de vibrations 30 représentés sur les figures 6 à 8 permettent un amortissement efficace des oscillations du corps 25, notamment une réduction de l’amplitude de ces oscillations, sans augmenter le volume ou les dimensions du corps 25. En outre, ces absorbeurs de vibrations 30 sont aisément adaptables, par exemple par un remplacement de la masselotte 50 par une masselotte 50 de masse différente.
Il est à noter que de tels absorbeurs de vibrations 30, bien qu’ils aient été décrits comme étant intégrés dans un dispositif 20 dont le corps 25 comporte un support 95, notamment une poutre 95, et une tête 100, sont susceptibles d’être utilisés dans d’autres types de dispositifs 20.
Il est aussi à noter que des modes de réalisation dans lesquels les absorbeurs de vibrations 30 sont conformes à l’un quelconque des exemples d’absorbeurs de vibrations des figures 1 à 5 sont également envisageables.
Il est également à noter qu’un seul mode d’oscillation du corps 25 a été décrit ci- dessus, c’est-à-dire une oscillation selon une unique direction à une unique fréquence propre f01 , toutefois plusieurs modes d’oscillations du corps 25 sont envisageables, chaque mode correspondant à un ensemble distinct d’absorbeurs de vibrations 30, les absorbeurs de vibrations 30 correspondant à un mode d’oscillation étant notamment configurés pour se déplacer entre leurs première et deuxième positions selon une direction différente de la direction correspondant aux autres modes et/ ou pour osciller avec des fréquences propres f02 différente des fréquences propres f02 des absorbeurs de vibrations 30 correspondant aux autres modes d’oscillation.
En outre, les mouvements du corps 25 et des pièces de déformation 45 ont été décrits précédemment comme étant des mouvements de flexion. Toutefois, des cas où le corps 25 et les pièces de déformation 45 subissent des mouvements autres que des flexions lors de l’oscillation du corps 25 et des absorbeurs de vibrations 30 sont également envisageables, par exemple des modes de torsion, ou encore de basculement.
Par ailleurs, les oscillations du corps ont été décrites ci-dessus comme étant liées à une déformation du corps 25, notamment une flexion. Toutefois, des cas où l’oscillation est causée par une déformation élastique de la ou les pièces de fixation 42, 102 sont également envisageables.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif (20) comportant un corps (25) et un ensemble d’absorbeurs de vibrations (30) montés sur le corps (25), chaque absorbeur de vibrations (30) étant propre à osciller par rapport au corps (25) entre une première et une deuxième position, une première fréquence propre étant définie pour chaque absorbeur de vibrations (30), au moins un absorbeur de vibrations (30) présentant une première fréquence propre différente de la première fréquence propre d’un autre absorbeur de vibrations (30),
chaque absorbeur de vibrations (30) comportant au moins une pièce de déformation (45) apte à se déformer lorsque l’absorbeur de vibrations (30) oscille entre sa première position et sa deuxième position, la pièce de déformation (45) présentant au moins deux faces (55) configurées pour exercer l’une sur l’autre un effort de cisaillement lors de la déformation de la pièce de déformation (45), les faces (55) configurées pour exercer l’une sur l’autre un effort de cisaillement lors de la déformation de la pièce de déformation (45) étant configurées pour frotter l’une contre l’autre lors de la déformation de la pièce de déformation (45).
2. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel chaque pièce de déformation (45) comporte un empilement de lames (60) superposées selon une direction d’empilement (X), la pièce de déformation (45) s’étendant selon une direction d’élongation (DE) entre une première extrémité (45A) et une deuxième extrémité (45B) fixée au corps (25), la direction d’élongation (DE) étant perpendiculaire à la direction d’empilement (X), la pièce de déformation (45) étant configurée pour se déformer en flexion lors de l’oscillation de l’absorbeur de vibrations (30), la flexion causant un déplacement de la première extrémité (45A) selon la direction d’empilement (X) par rapport à la deuxième extrémité (45B).
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel chaque pièce de déformation (45) comprend en outre au moins une couche de résine (65) ou d’élastomère interposée entre deux lames (60).
4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, dans lequel chaque pièce de déformation (45) comporte au moins une nervure (85) interposée entre deux lames (60), chaque nervure (60) s’étendant dans un plan perpendiculaire à la direction d’empilement (X).
5. Dispositif selon la revendication 4, dans lequel chaque pièce de déformation (45) comporte une couche de renfort (87) interposée entre deux lames, la couche de renfort (87) comportant un ensemble de nervures (85), l’ensemble de nervures (85) délimitant notamment, dans un plan perpendiculaire à la direction d’empilement (X), un ensemble d’alvéoles (60).
6. Dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque absorbeur de vibrations (30) comprend une masselotte (50) suspendue au corps (25) par l’intermédiaire de la ou des pièce(s) de déformation (45).
7. Dispositif selon la revendication 6, dans lequel la masselotte (50) est apte à se déplacer par rapport au corps (25) selon une direction de déplacement lorsque l’absorbeur de vibrations (30) oscille entre ses première et deuxième positions, au moins deux pièces de déformation (45) s’étendant radialement vers l’extérieur à partir de la masselotte (50) dans un même plan perpendiculaire à la direction de déplacement.
8. Véhicule (10) équipé d’un dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, le véhicule (10) étant notamment un aéronef.
9. Véhicule (10) selon la revendication 8, comportant une plate-forme (15), le corps (25) étant apte à osciller par rapport à la plate-forme (15) entre une troisième position et une quatrième position, une deuxième fréquence propre étant définie pour le corps, la première fréquence propre d’au moins un absorbeur de vibrations (30) étant strictement inférieure à la deuxième fréquence propre et la première fréquence propre d’au moins un autre absorbeur de vibrations (30) étant strictement supérieure à la deuxième fréquence propre.
10. Véhicule selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le corps (25) comprend une poutre (95) et une tête (100), la poutre (95) présentant une troisième extrémité (95A) et une quatrième extrémité (95B) et s’étendant selon une direction principale (DP) entre la troisième extrémité (95A) et la quatrième extrémité (95B), la quatrième extrémité (95B) étant fixée à la plate-forme (15), le corps (25) étant propre à osciller par rapport à la plate forme (15) entre une troisième position et une quatrième position, la tête (100) étant fixée à la troisième extrémité (95A), chaque absorbeur de vibrations (30) étant monté sur la troisième extrémité (95A) de la poutre (95).
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