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Le découplage de structures à l’aide d’isolateurs passifs
Les avantages :
- Tout comme les précédents, ils présentent une grande
souplesse et une grande dé exion possible dans toutes
les directions.
- Une bonne tenue à la corrosion est obtenue soit par galva-
nisation (qui ne résiste pas trop à une fatigue à la réso-
nance) soit par l’utilisation d’un acier inoxydable.
- Leur tenue aux chocs est en générale assez bonne, ils
apportent une atténuation convenable.
- L’amortissement interne du type de frôlement sec est fort, il
varie un peu au cours du temps à cause de la perte de l’huile
de graissage qui reste entre les brins.
- Leur coût est modéré et l’outillage de fabrication est simple.
Les inconvénients :
- Dans un volume donné, le diamètre minimal d’enroulement
du câble limite la gamme de raideur que l’on peut obtenir.
- Le frôlement sec ne permet pas d’être sûr du retour à la
position d’origine après un choc important.
- La ltration en haute fréquence est limitée par les modes
propres des spires et par la rigidi cation non négligeable
quand l’amplitude de déformation décroît.
Les ressorts en coussin métallique
Il s’agit d’un l métallique qui est tricoté puis compacté
par un traitement mécanique approprié.
Durant ce compactage, on peut lui donner des formes
relativement simples: cylindriques, parallélépipédiques,
etc., selon la forme de l’outillage utilisé.
Cette opération lui confère une densité qui est un para-
mètre permettant le réglage de la raideur : plus elle est
grande, plus le coussin est raide. La courbe effort/défor-
mation a l’allure présentée dans la figure 10.
Les avantages sont parfois très intéressants :
- sa simplicité de fabrication lui confère un coût faible ; tout
comme les ressorts métalliques, il s’accommode des envi-
ronnement thermiques allant jusqu’à 250°C voire 300°C
et il résiste à l’agression des hydrocarbures ; il présente
un amortissement interne assez élevé (Q = 5 à 7).
- sa tenue fatigue est assez bonne, sa dégradation est lente,
elle permet un entretien en l’état ; - le développement du
collage rend sa xation moins problématique. Remarquons
que cette question de xation n’est pas forcément un incon-
vénient majeur car elle conduit à des systèmes nécessai-
rement sécuritifs si on veut éviter le collage ;
- le fait de pouvoir faire varier la densité permet de suspen-
dre des charges différentes dans le même volume ;
- dans une même forme, on peut adapter la charge maxi-
male supportable en adaptant l’effort de formage ;
- la forme parabolique de la courbe effort/déformation
donne à la suspension une fréquence propre quasi indé-
pendante de la masse supportée ;
- quand il est réalisé en acier inoxydable, il présente la
résistance à la corrosion de cet acier ;
- le cas échéant, il peut être enrobé de caoutchouc ou
d’un autre polymère ;
- il présente une bonne tenue aux chocs ;
- répétés ce qui en fait un bon composant pour faire des
butées ou des absorbeurs de choc.
Les inconvénients d’un tel plot sont :
- une dif culté à lui donner une forme assurant un rapport
de raideur déterminé ;
- l’impossibilité de le faire travailler en traction ;
- le taux de déformation réduit fait que les ressorts ne sont
linéaires que dans une faible plage de dé exions ;
- la dif culté à le lier aux structures avec des armatures
de xation ;
- son tassement sous l’action d’efforts importants répétés ;
- la dispersion des caractéristiques n’en font pas un élément
de choix pour les suspensions qui demandent un position-
nement très précis ;
- la raideur dynamique est une fonction décroissante de
l’amplitude de déformation, ceci entraîne en général une
ltration moins bonne à fréquence élevée.
Les ressorts en caoutchouc
lls sont extrêmement variés dans leur forme et nombreux
dans leurs applications. Ceci fait du caoutchouc un maté-
riau absolument stratégique.
Le succès de ce matériau est tout d’abord dû à sa grande
capacité de déformation, jusqu’à plus de 800 % pour
Fig. 10 : Les ressorts en coussin métallique