Modèle linéaire excité par une force — un degré de liberté
Vérification de la transmission de force SDOF pour un balourd rotatif
Calculez la force d'excitation 1× de crête, le déplacement en régime permanent et la force transmise au support pour un mode équivalent masse-ressort-amortisseur documenté.
Résultat SDOF d'amplitude de crête
Modèle en régime permanent implémenté
ω=2πn/60 ; F₀=Uω²
ωₙ=√(K/m) ; r=ω/ωₙ ; ζ=c/(2mωₙ)
D=√[(1−r²)²+(2ζr)²]
X=(F₀/K)/D
TF=√[1+(2ζr)²]/D ; FT=F₀TF
m est la masse participante combinée en kg, K est la raideur équivalente en N/m, U est converti de g·mm en kg·m par 10⁻⁶, n est le rpm, ω et ωₙ sont en rad/s, X est l'amplitude de déplacement de crête en mètres, et F₀ et FT sont les amplitudes de force de crête en newtons. La réduction de force est (1−TF)×100% ; une valeur négative signifie explicitement une amplification.
Source et vérification dimensionnelle
MIT OpenCourseWare, Rotating Imbalance dérive les composantes de force harmoniques avec une amplitude meω². MIT OpenCourseWare, Vibration Isolation dérive la réponse SDOF excitée par une force et le rapport de force transmise. Vérification des unités : F₀=(kg·m)/s²=N ; F₀/K=N/(N/m)=m.
Limites d'interprétation
Le résultat n'est pas une tolérance d'équilibrage, une valeur de sévérité vibratoire, une conception de fondation ou un verdict sûr/dangereux. Saisissez uniquement la masse équivalente, la raideur, l'amortissement et le balourd étayés par les données du projet. Le U total cohérent en phase signifie le balourd équivalent vectoriel produisant le composant de force 1× modélisé ; les rotors ou phases non liés ne peuvent pas simplement être ajoutés comme des scalaires. Les amplitudes de crête ne doivent pas être comparées directement aux limites RMS ou crête à crête.
Résonance idéale non amortie
Lorsque ζ=0 et r=1, le dénominateur de transfert en régime permanent est nul. Le modèle linéaire idéal n'a pas de réponse harmonique en régime permanent finie. La calculatrice signale explicitement cette singularité ; les systèmes réels nécessitent un amortissement mesuré/modélisé et une analyse transitoire près de la résonance.