Isolation des vibrations - Vibration isolation

L'isolation des vibrations est le processus consistant à isoler un objet, tel qu'un équipement, de la source de vibrations .

Les vibrations sont indésirables dans de nombreux domaines, principalement les systèmes d'ingénierie et les espaces habitables, et des méthodes ont été développées pour empêcher le transfert de vibrations vers de tels systèmes. Les vibrations se propagent via des ondes mécaniques et certaines liaisons mécaniques conduisent les vibrations plus efficacement que d'autres. L'isolation passive des vibrations utilise des matériaux et des liaisons mécaniques qui absorbent et amortissent ces ondes mécaniques. L'isolation vibratoire active implique des capteurs et des actionneurs qui produisent des interférences perturbatrices qui annulent les vibrations entrantes.

Isolement passif

« Isolation passive des vibrations » fait référence à l'isolation des vibrations ou à l'atténuation des vibrations par des techniques passives telles que des tampons en caoutchouc ou des ressorts mécaniques, par opposition à « l'isolation active des vibrations » ou « l'annulation électronique de la force » utilisant une alimentation électrique, des capteurs, des actionneurs et des systèmes de contrôle.

L'isolation passive des vibrations est un vaste sujet, car il existe de nombreux types d'isolateurs de vibrations passifs utilisés pour de nombreuses applications différentes. Quelques-unes de ces applications concernent les équipements industriels tels que les pompes, les moteurs, les systèmes CVC ou les machines à laver ; isolation des structures de génie civil contre les tremblements de terre (isolation de la base), équipements de laboratoire sensibles, statues précieuses et audio haut de gamme.

Une compréhension de base du fonctionnement de l'isolement passif, des types d'isolateurs passifs les plus courants et des principaux facteurs qui influencent le choix des isolateurs passifs :

Systèmes d'isolement passifs courants

Isolateurs pneumatiques ou à air

Ce sont des vessies ou des bidons d'air comprimé. Une source d'air comprimé est nécessaire pour les entretenir. Les ressorts pneumatiques sont des vessies en caoutchouc qui fournissent un amortissement ainsi qu'une isolation et sont utilisés dans les gros camions. Certains isolateurs pneumatiques peuvent atteindre des fréquences de résonance basses et sont utilisés pour isoler de gros équipements industriels. Les tables à air se composent d'une surface de travail ou d'une surface optique montée sur des pieds à air. Ces tableaux fournissent une isolation suffisante pour l'instrument de laboratoire dans certaines conditions. Les systèmes d'air peuvent fuir dans des conditions de vide. Le réservoir d'air peut interférer avec l'isolement des vibrations de faible amplitude.

Ressorts mécaniques et amortisseurs à ressort

Ce sont des isolateurs robustes utilisés pour les systèmes de construction et l'industrie. Parfois, ils servent de supports pour un bloc de béton, ce qui offre une isolation supplémentaire.

Tampons ou feuilles de matériaux flexibles tels que les élastomères, le caoutchouc, le liège, la mousse dense et les matériaux stratifiés.

Les coussinets en élastomère, les mousses denses à cellules fermées et les matériaux stratifiés sont souvent utilisés sous des machines lourdes, sous des articles ménagers courants, dans des véhicules et même sous des systèmes audio plus performants.

Isolateurs et supports moulés et collés en caoutchouc et en élastomère

Ceux-ci sont souvent utilisés comme supports de machines (tels que des moteurs) ou dans des véhicules. Ils absorbent les chocs et atténuent certaines vibrations.

Isolateurs à rigidité négative

Les isolateurs à rigidité négative sont moins courants que les autres types et ont généralement été développés pour des applications de recherche de haut niveau telles que la détection des ondes de gravité. Lee, Goverdovskiy et Temnikov (2007) ont proposé un système de rigidité négative pour isoler les sièges des véhicules.

L'accent a été mis sur les isolateurs à rigidité négative sur le développement de systèmes avec des fréquences de résonance très basses (inférieures à 1 Hz), afin que les basses fréquences puissent être isolées de manière adéquate, ce qui est essentiel pour une instrumentation sensible. Toutes les fréquences plus élevées sont également isolées. Les systèmes à rigidité négative peuvent être fabriqués avec un faible frottement, de sorte qu'ils sont efficaces pour isoler les vibrations de faible amplitude.

Les mécanismes de rigidité négative sont purement mécaniques et impliquent généralement la configuration et le chargement de composants tels que des poutres ou des pendules inversés. Une plus grande charge du mécanisme de rigidité négative, dans la plage de son opérabilité, diminue la fréquence naturelle.

Isolateurs à câble

Support de câble enroulé

Ces isolateurs sont durables et peuvent résister à des environnements extrêmes. Ils sont souvent utilisés dans des applications militaires.

Isolateurs de base pour l'isolation sismique de bâtiments, ponts, etc.

Des isolateurs de base constitués de couches de néoprène et d'acier à faible rigidité horizontale sont utilisés pour abaisser la fréquence naturelle du bâtiment. Certains autres isolateurs de base sont conçus pour glisser, empêchant le transfert d'énergie du sol au bâtiment.

Amortisseurs de masse réglés

Les amortisseurs de masse accordés réduisent les effets des vibrations harmoniques dans les bâtiments ou autres structures. Une masse relativement petite est fixée de manière à amortir une bande très étroite de vibration de la structure.

Isolateurs à faire soi-même

Dans des solutions moins sophistiquées, les cordons élastiques peuvent être utilisés comme système d'isolation bon marché qui peut être suffisamment efficace pour certaines applications. L'élément à isoler est suspendu aux sandows. Ceci est difficile à mettre en œuvre sans risque de chute de l'élément isolé. Des balles de tennis coupées en deux ont été utilisées sous des machines à laver et d'autres articles avec un certain succès. En fait, les balles de tennis sont devenues la technique de suspension standard de facto utilisée dans la culture DIY rave/DJ, placées sous les pieds de chaque tourne-disque qui produit suffisamment d'amortissement pour neutraliser les vibrations des systèmes audio haute puissance d'affecter les mécanismes délicats et à haute sensibilité. des aiguilles du plateau tournant.

Comment fonctionne l'isolement passif

Un système d'isolation passif, tel qu'un support antichoc , contient en général des éléments de masse, de ressort et d'amortissement et se déplace comme un oscillateur harmonique . La masse et la rigidité du ressort dictent une fréquence naturelle du système. L'amortissement provoque une dissipation d'énergie et a un effet secondaire sur la fréquence naturelle.

Isolation passive des vibrations

Chaque objet sur un support flexible a une fréquence naturelle fondamentale. Lorsqu'une vibration est appliquée, l'énergie est transférée le plus efficacement à la fréquence naturelle, quelque peu efficacement en dessous de la fréquence naturelle et avec une inefficacité croissante (efficacité décroissante) au-dessus de la fréquence naturelle. Cela peut être vu dans la courbe de transmissibilité, qui est un tracé de la transmissibilité en fonction de la fréquence.

Voici un exemple de courbe de transmissibilité. La transmissibilité est le rapport entre la vibration de la surface isolée et celle de la source. Les vibrations ne sont jamais complètement éliminées, mais elles peuvent être considérablement réduites. La courbe ci-dessous montre les performances typiques d'un système d'isolement passif à rigidité négative avec une fréquence naturelle de 0,5 Hz. La forme générale de la courbe est typique des systèmes passifs. En dessous de la fréquence naturelle, la transmissibilité oscille près de 1. Une valeur de 1 signifie que les vibrations traversent le système sans être amplifiées ou réduites. À la fréquence de résonance, l'énergie est transmise efficacement et la vibration entrante est amplifiée. L'amortissement dans le système limite le niveau d'amplification. Au-dessus de la fréquence de résonance, peu d'énergie peut être transmise et la courbe diminue jusqu'à une valeur faible. Un isolateur passif peut être considéré comme un filtre passe-bas mécanique pour les vibrations.

transmissibilité de rigidité négative

En général, pour toute fréquence donnée au-dessus de la fréquence naturelle, un isolateur avec une fréquence naturelle inférieure montrera une plus grande isolation qu'un autre avec une fréquence naturelle plus élevée. Le meilleur système d'isolation pour une situation donnée dépend de la fréquence, de la direction et de l'amplitude des vibrations présentes et du niveau d'atténuation souhaité de ces fréquences.

Tous les systèmes mécaniques dans le monde réel contiennent une certaine quantité d'amortissement. L'amortissement dissipe l'énergie dans le système, ce qui réduit le niveau de vibration qui est transmis à la fréquence naturelle. Le fluide dans les amortisseurs automobiles est une sorte d'amortisseur, tout comme l'amortissement inhérent aux supports de moteur en élastomère (caoutchouc).

L'amortissement est utilisé dans les isolateurs passifs pour réduire la quantité d'amplification à la fréquence naturelle. Cependant, l'augmentation de l'amortissement a tendance à réduire l'isolement aux fréquences plus élevées. Au fur et à mesure que l'amortissement augmente, l'atténuation de la transmissibilité diminue. Cela peut être vu dans le tableau ci-dessous.

Effet d'amortissement sur la transmissibilité

L'isolation passive fonctionne dans les deux sens, isolant la charge utile des vibrations provenant du support, et isolant également le support des vibrations provenant de la charge utile. Les grosses machines telles que les laveuses, les pompes et les générateurs, qui provoqueraient des vibrations dans le bâtiment ou la pièce, sont souvent isolées du sol. Cependant, il existe une multitude de sources de vibrations dans les bâtiments, et il n'est souvent pas possible d'isoler chaque source. Dans de nombreux cas, il est plus efficace d'isoler chaque instrument sensible du sol. Parfois, il est nécessaire de mettre en œuvre les deux approches.

Dans les Superyachts , les moteurs et les alternateurs produisent du bruit et des vibrations. Pour résoudre ce problème, la solution est une double suspension élastique où le moteur et l'alternateur sont montés avec des amortisseurs de vibrations sur un châssis commun. Cet ensemble est alors monté élastiquement entre le cadre commun et la coque.

Facteurs influençant le choix des isolateurs de vibrations passifs

1. Caractéristiques de l'élément à isoler
   • Taille : Les dimensions de l'élément à isoler aident à déterminer le type d'isolement qui est disponible et approprié. Les petits objets peuvent utiliser un seul isolateur, tandis que les objets plus gros peuvent utiliser un système à plusieurs isolateurs.
   • Poids : Le poids de l'objet à isoler est un facteur important dans le choix du bon produit d'isolation passive. Les isolateurs passifs individuels sont conçus pour être utilisés avec une plage de charge spécifique.
   • Mouvement : Les machines ou instruments avec des pièces mobiles peuvent affecter les systèmes d'isolement. Il est important de connaître la masse, la vitesse et la distance parcourue des pièces mobiles.
2. Environnement d'exploitation
   • Industriel : Cela entraîne généralement de fortes vibrations sur une large bande de fréquences et une certaine quantité de poussière.
   • Laboratoire : Les laboratoires sont parfois perturbés par des vibrations spécifiques du bâtiment provenant de machines adjacentes, de la circulation piétonnière ou du flux d'air CVC.
   • Intérieur ou extérieur : Les isolateurs sont généralement conçus pour un environnement ou un autre.
   • Corrosif/non corrosif : Certains environnements intérieurs peuvent présenter un danger corrosif pour les composants de l'isolateur en raison de la présence de produits chimiques corrosifs. À l'extérieur, les environnements aquatiques et salins doivent être pris en compte.
   • Salle blanche : Certains isolateurs peuvent être adaptés à une salle blanche.
   • Température : En général, les isolateurs sont conçus pour être utilisés dans la plage de températures normales pour les environnements humains. Si une plus grande plage de températures est requise, la conception de l'isolateur peut devoir être modifiée.
   • Vide : Certains isolateurs peuvent être utilisés dans un environnement sous vide. Les isolateurs à air peuvent avoir des problèmes de fuite. Les exigences en matière de vide incluent généralement un certain niveau d'exigence en matière de salle blanche et peuvent également avoir une large plage de températures.
   • Magnétisme : Certaines expérimentations qui nécessitent une isolation des vibrations nécessitent également un environnement à faible magnétisme. Certains isolateurs peuvent être conçus avec des composants à faible magnétisme.
   • Bruit acoustique : Certains instruments sont sensibles aux vibrations acoustiques. De plus, certains systèmes d'isolation peuvent être excités par le bruit acoustique. Il peut être nécessaire d'utiliser un écran acoustique. Les compresseurs d'air peuvent créer un bruit acoustique, une chaleur et un flux d'air problématiques.
   • Charges statiques ou dynamiques : Cette distinction est assez importante car les isolateurs sont conçus pour un certain type et niveau de charge.
   • ; Chargement statique

     est essentiellement le poids de l'objet isolé avec une entrée de vibration de faible amplitude. Il s'agit de l'environnement d'objets apparemment immobiles tels que des bâtiments (dans des conditions normales) ou des instruments de laboratoire.

   • ; Chargement dynamique

     implique des accélérations et des chocs et vibrations de plus grande amplitude. Cet environnement est présent dans les véhicules, la machinerie lourde et les structures avec des mouvements importants.

3. Coût:
   • Coût de l'isolation : les coûts incluent le système d'isolation lui-même, qu'il s'agisse d'un produit standard ou personnalisé ; une source d'air comprimé si nécessaire ; expédition du fabricant à la destination ; installation; maintenance; et une étude initiale du site vibratoire pour déterminer le besoin d'isolement.
   • Coûts relatifs des différents systèmes d'isolation : Des supports antichocs peu coûteux peuvent devoir être remplacés en raison des cycles de chargement dynamiques. Un niveau d'isolation plus élevé qui est efficace à des fréquences et des amplitudes de vibration plus faibles coûte généralement plus cher. Les prix peuvent aller de quelques dollars pour les cordons élastiques à des millions de dollars pour certaines applications spatiales.
4. Ajustement : Certains systèmes d'isolation nécessitent un ajustement manuel pour compenser les changements de charge de poids, de répartition du poids, de température et de pression d'air, tandis que d'autres systèmes sont conçus pour compenser automatiquement certains ou tous ces facteurs.
5. Entretien : Certains systèmes d'isolation sont assez durables et nécessitent peu ou pas d'entretien. D'autres peuvent nécessiter un remplacement périodique en raison de la fatigue mécanique des pièces ou du vieillissement des matériaux.
6. Contraintes de taille : Le système d'isolement peut devoir s'adapter dans un espace restreint dans un laboratoire ou une chambre à vide, ou dans un boîtier de machine.
7. Nature des vibrations à isoler ou atténuer
   • Fréquences : Si possible, il est important de connaître les fréquences des vibrations ambiantes. Cela peut être déterminé avec une étude de site ou des données d'accéléromètre traitées par analyse FFT.
   • Amplitudes : Les amplitudes des fréquences de vibration présentes peuvent être comparées aux niveaux requis pour déterminer si l'isolement est nécessaire. De plus, les isolateurs sont conçus pour des plages d'amplitudes de vibration. Certains isolateurs ne sont pas efficaces pour de très petites amplitudes.
   • Direction : Savoir si les vibrations sont horizontales ou verticales peut aider à cibler l'isolement là où il est nécessaire et à économiser de l'argent.
8. Spécifications de vibration de l'élément à isoler : De nombreux instruments ou machines ont des niveaux de vibration spécifiés par le fabricant pour l'environnement d'exploitation. Le fabricant peut ne pas garantir le bon fonctionnement de l'instrument si les vibrations dépassent les spécifications.
9. Des organisations à but non lucratif telles que ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers) et VISCMA (Vibration Isolation and Seismic Control Manufacturers Association) fournissent des spécifications/normes pour les types d'isolateurs et les exigences de déflexion des ressorts qui couvrent un large éventail d'industries, y compris électricité, mécanique, plomberie et CVC.

Comparaison des isolateurs passifs

Isolateur de vibration à rigidité négative

Les systèmes d'isolation des vibrations à mécanisme de rigidité négative (NSM) offrent une approche passive unique pour obtenir des environnements à faibles vibrations et une isolation contre les vibrations sub-Hertz. Les dispositifs NSM « Snap-through » ou « over-center » sont utilisés pour réduire la rigidité des suspensions élastiques et créer des systèmes compacts à six degrés de liberté avec de faibles fréquences naturelles. Des systèmes pratiques avec des fréquences naturelles verticales et horizontales aussi basses que 0,2 à 0,5 Hz sont possibles. Les mécanismes électromécaniques d'ajustement automatique compensent les charges de poids variables et fournissent un nivellement automatique dans les systèmes à plusieurs isolateurs, similaire à la fonction des vannes de nivellement dans les systèmes pneumatiques. Des systèmes entièrement métalliques peuvent être configurés pour être compatibles avec les vides poussés et d'autres environnements défavorables tels que les températures élevées.

Ces systèmes d'isolation permettent aux instruments sensibles aux vibrations tels que les microscopes à sonde à balayage, les testeurs de microdureté et les microscopes électroniques à balayage de fonctionner dans des environnements de vibrations sévères parfois rencontrés, par exemple, dans les étages supérieurs des bâtiments et dans les salles blanches. Une telle opération ne serait pas pratique avec des systèmes d'isolement pneumatique. De même, ils permettent aux instruments sensibles aux vibrations de produire de meilleures images et données que celles obtenues avec des isolateurs pneumatiques.

La théorie de fonctionnement des systèmes d'isolation des vibrations NSM est résumée, certains systèmes et applications typiques sont décrits et des données sur les performances mesurées sont présentées. La théorie des systèmes d'isolement NSM est expliquée dans les références 1 et 2. Elle est brièvement résumée pour plus de commodité.

Isolation du mouvement vertical

Un isolateur à mouvement vertical est affiché . Il utilise un ressort conventionnel relié à un NSM constitué de deux barres articulées au centre, appuyées à leurs extrémités extérieures sur des pivots, et chargées en compression par des forces P. Le ressort est comprimé par le poids W jusqu'à la position de fonctionnement de l'isolateur, comme illustré à la figure 1. La rigidité de l'isolateur est K=K S -K N où K S est la rigidité du ressort et K N est l'amplitude d'une rigidité négative qui est fonction de la longueur des barres et de la charge P La rigidité de l'isolateur peut être amenée à s'approcher de zéro tandis que le ressort supporte le poids W.

Isolation du mouvement horizontal

Un isolateur à mouvement horizontal composé de deux colonnes de faisceau est illustré sur la figure. 2. Chaque poteau-poutre se comporte comme deux poteaux-poutres fixes et libres chargés axialement par une charge de poids W. Sans la charge de poids, les poteaux de poutre ont une rigidité horizontale K S Avec la charge de poids, la rigidité de flexion latérale est réduite par la " poutre-colonne " effet colonne". Ce comportement est équivalent à un ressort horizontal combiné avec un NSM de sorte que la rigidité horizontale est , et est l'amplitude de l'effet poutre-colonne. La rigidité horizontale peut être amenée à approcher de zéro en chargeant les poutres-colonnes pour approcher leur charge critique de flambement. ${\displaystyle K=K_{S}-K_{N}}$${\displaystyle K_{N}}$

Isolement à six degrés de liberté (six DDL)

Un isolateur NSM à six degrés de liberté utilise généralement trois isolateurs empilés en série : un isolateur à mouvement inclinable au-dessus d'un isolateur à mouvement horizontal au-dessus d'un isolateur à mouvement vertical. La figure 3 montre un schéma d'un système d'isolation des vibrations constitué d'une plate-forme lestée supportée par un seul isolateur à six degrés de liberté incorporant les isolateurs des figures 1 et 2. Des flexions sont utilisées à la place des barres articulées illustrées à la figure 1. Une flexion d'inclinaison sert comme l'isolateur de mouvement d'inclinaison. Une vis de réglage de rigidité verticale est utilisée pour régler la force de compression sur les flexions de rigidité négative, modifiant ainsi la rigidité verticale. Une vis de réglage de charge verticale est utilisée pour ajuster les charges de poids variables en élevant ou en abaissant la base du ressort de support pour maintenir les flexions dans leurs positions de fonctionnement droites et non pliées.

Isolation des vibrations de l'articulation de support

L'équipement ou d'autres composants mécaniques sont nécessairement liés aux objets environnants (le joint porteur - avec le support ; le joint non porteur - le conduit ou le câble), présentant ainsi la possibilité d'une transmission indésirable de vibrations. À l'aide d'un isolateur de vibrations (absorbeur) conçu de manière appropriée, l'isolation des vibrations du joint de support est réalisée. L'illustration ci-jointe montre l'atténuation des niveaux de vibration, telle que mesurée avant l'installation de l'équipement fonctionnel sur un isolateur de vibrations ainsi qu'après l'installation, pour une large gamme de fréquences.

L'isolateur de vibrations

Ceci est défini comme un dispositif qui réfléchit et absorbe les ondes d'énergie oscillatoire, s'étendant d'une pièce de machinerie ou d'équipement électrique, et avec l'effet souhaité étant l'isolation des vibrations. L'objectif est d'établir une isolation vibratoire entre un corps transférant les fluctuations mécaniques et un corps porteur (par exemple, entre la machine et la fondation). L'illustration montre un isolateur de vibrations de la série «ВИ» (~"VI" en caractères romains), tel qu'utilisé dans la construction navale en Russie, par exemple le sous-marin "Saint-Pétersbourg" (Lada). Les dispositifs «ВИ» représentés permettent des charges allant de 5, 40 et 300 kg. Ils diffèrent par leurs tailles physiques, mais partagent tous la même conception fondamentale. La structure est constituée d'une enveloppe en caoutchouc renforcée intérieurement par un ressort. Lors de la fabrication, le caoutchouc et le ressort sont intimement et en permanence liés en raison du processus de vulcanisation qui fait partie intégrante du traitement du matériau en caoutchouc brut. Sous l'action du poids de la machine, l'enveloppe en caoutchouc se déforme et le ressort est comprimé ou étiré. Par conséquent, dans le sens de la section transversale du ressort, une torsion du caoutchouc enveloppant se produit. La déformation élastique résultante de l'enveloppe de caoutchouc se traduit par une absorption très efficace de la vibration. Cette absorption est cruciale pour une isolation vibratoire fiable, car elle évite le potentiel d'effets de résonance. La quantité de déformation élastique du caoutchouc dicte en grande partie l'ampleur de l'absorption des vibrations qui peut être atteinte ; l'ensemble du dispositif (y compris le ressort lui-même) doit être conçu dans cet esprit. La conception de l'isolateur de vibrations doit également prendre en compte l'exposition potentielle aux charges de choc, en plus des vibrations quotidiennes de routine. Enfin, l'isolateur de vibrations doit également être conçu pour une durabilité à long terme ainsi qu'une intégration pratique dans l'environnement dans lequel il doit être utilisé. Des manchons et des brides sont généralement utilisés afin de permettre à l'isolateur de vibrations d'être solidement fixé à l'équipement et à la fondation de support.

Isolation des vibrations du joint non porteur

L'isolation des vibrations du joint non support est réalisée dans le dispositif nommé tuyau de dérivation a d'isolation des vibrations.

Tuyau de dérivation a d'isolation des vibrations

Le tuyau de dérivation a d'isolation des vibrations fait partie d'un tube à parois élastiques pour la réflexion et l'absorption des ondes de l'énergie oscillatoire s'étendant de la pompe de travail sur la paroi du conduit de tuyau. S'établit entre la pompe et le conduit de canalisation. Sur une illustration est présentée l'image d'un tuyau de dérivation antivibratoire d'une série « ВИПБ ». Dans une structure est utilisée l'enveloppe en caoutchouc, qui est renforcée par un ressort. Les propriétés d'une enveloppe sont similaires à une enveloppe de vibration d'isolateur. A le dispositif réduisant l'effort axial de l'action de la pression interne jusqu'à zéro.

Isolation du sous-châssis

Graphique d'isolation des vibrations du sous-châssis : transmission de la force sur le corps suspendu par rapport à la fréquence pour les sous-châssis montés de manière rigide et conforme.

Une autre technique utilisée pour augmenter l'isolement consiste à utiliser une sous-trame isolée. Cela divise le système avec un système supplémentaire masse/ressort/amortisseur. Ce double l'atténuation haute fréquence rolloff , au prix d'introduction de modes supplémentaires à basse fréquence qui peuvent faire en sorte que le comportement des basses fréquences à se détériorer. Ceci est couramment utilisé dans les suspensions arrière des voitures avec suspension arrière indépendante (IRS) et dans les sous-châssis avant de certaines voitures. Le graphique (voir illustration) montre la force dans le corps pour un faux-châssis qui est rigidement boulonné au corps par rapport à la courbe rouge qui montre un faux-châssis monté de manière conforme. Au-dessus de 42 Hz, le faux-châssis monté de manière conforme est supérieur, mais en dessous de cette fréquence, le faux-châssis boulonné est meilleur.

Isolation semi-active

Les isolateurs de vibrations semi-actifs ont retenu l'attention car ils consomment moins d'énergie que les dispositifs actifs et sont contrôlables par rapport aux systèmes passifs.

Isolement actif

Les systèmes d'isolation vibratoire active contiennent, avec le ressort, un circuit de rétroaction qui se compose d'un capteur (par exemple un accéléromètre piézoélectrique ou un géophone), un contrôleur et un actionneur . Le signal d'accélération (vibration) est traité par un circuit de commande et un amplificateur. Ensuite, il alimente l'actionneur électromagnétique, qui amplifie le signal. À la suite d'un tel système de rétroaction, une suppression des vibrations considérablement plus forte est obtenue par rapport à l'amortissement ordinaire. L'isolation active est aujourd'hui utilisée pour les applications où des structures plus petites qu'un micromètre doivent être produites ou mesurées. Quelques entreprises fabriquent des produits d'isolation active en tant qu'OEM pour la recherche, la métrologie, la lithographie et les systèmes médicaux. Une autre application importante est l'industrie des semi-conducteurs. Dans la production de puces électroniques, les plus petites structures sont aujourd'hui inférieures à 20 nm, de sorte que les machines qui les produisent et les contrôlent doivent beaucoup moins osciller.

Capteurs pour isolation active

• Piezoelectric accéléromètres et capteurs de force
• Accéléromètres MEM
• Géophones
• Capteurs de proximité
• Interféromètres

Actionneurs pour isolation active

• Moteurs linéaires
• Actionneurs pneumatiques
• Moteurs piézoélectriques

Voir également

Les références

• Platus PhD, David L., SPIE International Society of Optical Engineering - Juillet 1999, Optomechanical Engineering and Vibration Control Negative-Ridity-Mechanism Vibration Isolation Systems
• Harris, C., Piersol, A., Harris Shock and Vibration Handbook, cinquième édition , McGraw-Hill, (2002), ISBN  0-07-137081-1
• A.Kolesnikov «Bruit et vibrations». Russie. Léningrad. Publ.« Construction navale ». 1988

Liens externes

• Livre blanc sur l'isolation active des vibrations pour la lithographie et l'imagerie
• Isolement passif de l'excitation harmonique