{"id":122,"date":"2025-10-31T00:25:51","date_gmt":"2025-10-31T00:25:51","guid":{"rendered":"https:\/\/vibromera.eu\/glossary\/forced-vibration\/"},"modified":"2026-05-23T22:43:10","modified_gmt":"2026-05-23T22:43:10","slug":"forced-vibration","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/forced-vibration\/","title":{"rendered":"Qu\u2019est-ce qu\u2019une vibration forc\u00e9e\u00a0? R\u00e9ponse \u00e0 une excitation externe"},"content":{"rendered":"<h1>Comprendre les vibrations forc\u00e9es<\/h1>\n\t\t<section class=\"woocommerce hestia-shop products is-shortcode\" id=\"products\" data-sorder=\"hestia_shop\" >\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"\">\n\t\t\t\t\t\t<div class=\"hestia-shop-content\">\n\t\t\t<div class=\"row\" data-aos=\"fade-up\" >\t\t\t\t\t<div class=\"col-ms-6 col-sm-6 col-md-3 shop-item\">\n\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/product\/balanset-1\/\" class=\"woocommerce-LoopProduct-link woocommerce-loop-product__link\">\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"card-image\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/product\/balanset-1\/\" title=\"\u00c9quilibreuse portable et analyseur de vibrations Balanset-1A\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"230\" height=\"153\" src=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2023\/09\/77-e1693745667801-230x153.webp\" 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La vibration se produit \u00e0 la fr\u00e9quence de la force appliqu\u00e9e \u2014 la fr\u00e9quence d'excitation \u2014 et son amplitude est proportionnelle \u00e0 l'intensit\u00e9 de cette force et inversement proportionnelle \u00e0 la r\u00e9sistance du syst\u00e8me au mouvement \u00e0 cette fr\u00e9quence. La grande majorit\u00e9 des <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/vibration\/\">Vibrations<\/a> dans les machines tournantes est une vibration forc\u00e9e, les causes habituelles \u00e9tant <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/unbalance\/\">d\u00e9s\u00e9quilibre<\/a> (une force centrifuge tournante), <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/misalignment\/\">d\u00e9salignement<\/a> (forces d'accouplement), et les pulsations a\u00e9rodynamiques ou hydrauliques. La vibration forc\u00e9e est fondamentalement diff\u00e9rente de <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/self-excited-vibration\/\">vibration auto-excit\u00e9e<\/a>, o\u00f9 le syst\u00e8me g\u00e9n\u00e8re et entretient sa propre oscillation, et de la vibration libre, l'amortissement transitoire qui suit une impulsion. Comprendre ces principes est essentiel car ils expliquent comment l'amplitude de vibration est li\u00e9e \u00e0 la s\u00e9v\u00e9rit\u00e9 du d\u00e9faut et comment la vibration peut \u00eatre ma\u00eetris\u00e9e \u2014 soit en r\u00e9duisant l'excitation, soit en modifiant la r\u00e9ponse du syst\u00e8me&#8217;s.<\/p>\n<h2>1. Caract\u00e9ristiques de la vibration forc\u00e9e<\/h2>\n<h3>Concordance de fr\u00e9quence<\/h3>\n<ul>\n<li>La fr\u00e9quence de vibration est \u00e9gale \u00e0 la fr\u00e9quence d'excitation \u2014 excitez le syst\u00e8me \u00e0 30 Hz et il vibre \u00e0 30 Hz.<\/li>\n<li>Cela est diff\u00e9rent de la vibration auto-entretenue, qui se verrouille sur une <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/natural-frequency\/\">fr\u00e9quence naturelle<\/a> quelle que soit la fr\u00e9quence d'entra\u00eenement.<\/li>\n<li>La fr\u00e9quence est donc directement pr\u00e9visible \u00e0 partir de la source d'excitation.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Proportionnalit\u00e9 des amplitudes<\/h3>\n<ul>\n<li>L'amplitude est proportionnelle \u00e0 l'intensit\u00e9 de l'excitation : doublez la force et (dans un syst\u00e8me lin\u00e9aire) vous doublez la vibration.<\/li>\n<li>Supprimez l'excitation et la vibration cesse \u2014 c'est pr\u00e9cis\u00e9ment pourquoi elle est ma\u00eetrisable.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Relation de phase<\/h3>\n<ul>\n<li>Il existe une <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/phase\/\">phase<\/a> relation de d\u00e9phasage entre la force et la r\u00e9ponse.<\/li>\n<li>Ce d\u00e9phasage d\u00e9pend de la fr\u00e9quence d'excitation par rapport \u00e0 la fr\u00e9quence propre :<\/li>\n<li><strong>En dessous de la r\u00e9sonance :<\/strong> la vibration est essentiellement en phase avec la force.<\/li>\n<li><strong>\u00c0 la r\u00e9sonance :<\/strong> un d\u00e9phasage de 90\u00b0.<\/li>\n<li><strong>Au-dessus de la r\u00e9sonance :<\/strong> un d\u00e9phasage de 180\u00b0.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Stabilit\u00e9<\/h3>\n<ul>\n<li>Le syst\u00e8me est stable : la vibration est born\u00e9e et ne cro\u00eet pas ind\u00e9finiment.<\/li>\n<li>L'amplitude est d\u00e9termin\u00e9e conjointement par l'excitation et la r\u00e9ponse du syst\u00e8me \u2014 \u00e0 l'oppos\u00e9 des vibrations auto-entretenues instables, qui peuvent s'emballer jusqu'\u00e0 ce qu'une non-lin\u00e9arit\u00e9 les arr\u00eate.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>2. Principales fonctions d'excitation dans les machines<\/h2>\n<h3>Balourd \u2014 excitation \u00e0 1\u00d7<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Force :<\/strong> une force centrifuge tournante due \u00e0 l'excentricit\u00e9 de masse.<\/li>\n<li><strong>Fr\u00e9quence\u00a0:<\/strong> une fois par tour (1\u00d7 vitesse d'arbre).<\/li>\n<li><strong>Ampleur :<\/strong> F = m\u00b7r\u00b7\u03c9\u00b2, elle cro\u00eet donc avec la <em>carr\u00e9<\/em> de la vitesse.<\/li>\n<li><strong>Signification :<\/strong> la principale source de vibration dans la plupart des \u00e9quipements rotatifs.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Cette d\u00e9pendance en \u03c9\u00b2 m\u00e9rite que l'on s'y attarde : doubler la vitesse de rotation multiplie par quatre la force de balourd, ce qui explique qu'un rotor tournant silencieusement \u00e0 faible vitesse puisse vibrer violemment lorsqu'il atteint sa vitesse de service. Vous pouvez en chiffrer les effets avec notre <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/calculators\/centrifugal-force-unbalance\/\">Calculateur de force centrifuge due au balourd<\/a>.<\/p>\n<h3>Les autres sources principales<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>D\u00e9salignement \u2014 excitation \u00e0 2\u00d7 :<\/strong> forces d'accouplement dues au d\u00e9salignement angulaire ou parall\u00e8le, g\u00e9n\u00e9rant des vibrations au double de la vitesse de l'arbre et un niveau caract\u00e9ristiquement \u00e9lev\u00e9 de <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/axial-vibration\/\">axiale<\/a> de la composante.<\/li>\n<li><strong>A\u00e9rodynamique \/ hydraulique (passage d'aubes ou de palettes) :<\/strong> pulsations de pression dues \u00e0 l'interaction aubes\u2013stator \u00e0 la fr\u00e9quence nombre d'aubes \u00d7 vitesse de l'arbre \u2014 signature des ventilateurs, pompes et compresseurs, provoqu\u00e9es par <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/aerodynamic-forces\/\">a\u00e9rodynamique<\/a> et <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/hydraulic-forces\/\">forces hydrauliques instationnaires<\/a>.<\/li>\n<li><strong>Forces d'engr\u00e8nement :<\/strong> engagement des dents cr\u00e9ant une charge p\u00e9riodique \u00e0 la fr\u00e9quence nombre de dents \u00d7 vitesse de l'arbre (le <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/gear-mesh-frequency\/\">fr\u00e9quence d&#039;engr\u00e8nement<\/a>), dont l'amplitude est li\u00e9e au couple transmis et \u00e0 la qualit\u00e9 des dentures.<\/li>\n<li><strong>Forces \u00e9lectromagn\u00e9tiques :<\/strong> pulsations du champ magn\u00e9tique dans les moteurs et g\u00e9n\u00e9rateurs \u00e0 2\u00d7 la fr\u00e9quence du r\u00e9seau (120 Hz sur un r\u00e9seau 60 Hz, 100 Hz sur un r\u00e9seau 50 Hz) \u2014 notamment ind\u00e9pendantes de la vitesse m\u00e9canique, il s'agit d'une excitation asynchrone.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>3. R\u00e9ponse \u00e0 l'excitation : comportement du syst\u00e8me<\/h2>\n<p>La m\u00eame force produit des amplitudes tr\u00e8s diff\u00e9rentes selon la position de la fr\u00e9quence d'excitation par rapport \u00e0 la fr\u00e9quence propre du syst\u00e8me. Trois r\u00e9gimes permettent de d\u00e9crire ce comportement.<\/p>\n<h3>En dessous de la fr\u00e9quence propre (r\u00e9gime contr\u00f4l\u00e9 par la rigidit\u00e9)<\/h3>\n<ul>\n<li>Amplitude \u2248 Force \u00f7 <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/stiffness\/\">Rigidit\u00e9<\/a>.<\/li>\n<li>La r\u00e9ponse est en phase avec l'excitation.<\/li>\n<li>Pour les forces d\u00e9pendant de la vitesse, l'amplitude augmente avec la vitesse.<\/li>\n<li>La plage de fonctionnement habituelle pour la plupart des <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/rigid-rotor\/\">rotors rigides<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>\u00c0 la fr\u00e9quence propre (r\u00e9sonance)<\/h3>\n<ul>\n<li>Amplitude \u2248 Force \u00f7 (Amortissement \u00d7 Fr\u00e9quence propre).<\/li>\n<li>Amplifi\u00e9e par le facteur Q, typiquement 10 \u00e0 50 fois.<\/li>\n<li>Un d\u00e9phasage de 90\u00b0 \u2014 de faibles forces engendrent d\u00e9sormais de grandes vibrations.<\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/damping\/\">Amortissement<\/a> est la seule chose qui limite l'amplitude \u2014 l'importance pratique du <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/resonance\/\">r\u00e9sonance<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Au-dessus de la fr\u00e9quence naturelle (r\u00e9gime contr\u00f4l\u00e9 par la masse)<\/h3>\n<ul>\n<li>Amplitude \u2248 Force \u00f7 (Masse \u00d7 Fr\u00e9quence\u00b2).<\/li>\n<li>Un d\u00e9phasage de 180\u00b0 \u2014 la vibration se d\u00e9place en sens oppos\u00e9 \u00e0 la direction de la force.<\/li>\n<li>L'amplitude diminue \u00e0 mesure que la fr\u00e9quence augmente.<\/li>\n<li>La plage de fonctionnement pour <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/flexible-rotor\/\">rotors flexibles<\/a> fonctionnant au-dessus de leur <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/critical-speed\/\">vitesses critiques<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>4. Vibration forc\u00e9e vs autres types<\/h2>\n<h3>Vibration forc\u00e9e vs vibration libre<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Forc\u00e9:<\/strong> For\u00e7age continu, vibration soutenue, \u00e0 la fr\u00e9quence de for\u00e7age<\/li>\n<li><strong>Libre :<\/strong> une r\u00e9ponse impulsionnelle qui s'amortit, \u00e0 la fr\u00e9quence propre.<\/li>\n<li><strong>Exemple:<\/strong> un <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/bump-test\/\">test de choc<\/a> produit une vibration libre ; une machine en fonctionnement produit une vibration forc\u00e9e.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Vibration forc\u00e9e vs vibration auto-entretenue<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Forc\u00e9:<\/strong> une force ext\u00e9rieure, amplitude proportionnelle \u00e0 cette force, stable.<\/li>\n<li><strong>Auto-excit\u00e9 :<\/strong> une source d'\u00e9nergie interne, amplitude limit\u00e9e uniquement par la non-lin\u00e9arit\u00e9, instable.<\/li>\n<li><strong>Exemples :<\/strong> le balourd est forc\u00e9 ; <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/oil-whirl\/\">tourbillon d&#039;huile<\/a> est auto-entretenue.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>5. Contr\u00f4le et att\u00e9nuation<\/h2>\n<h3>R\u00e9duire l'excitation (g\u00e9n\u00e9ralement la meilleure solution)<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>\u00c9quilibrage :<\/strong> r\u00e9duit directement l'excitation par balourd et constitue l'action corrective la plus courante.<\/li>\n<li><strong>Alignement :<\/strong> r\u00e9duit les forces de d\u00e9salignement.<\/li>\n<li><strong>Corriger les d\u00e9fauts\u00a0:<\/strong> corriger les d\u00e9fauts m\u00e9caniques \u00e0 l'origine des forces.<\/li>\n<li><strong>Le plus efficace\u00a0:<\/strong> en \u00e9liminant ou en r\u00e9duisant au minimum la source d'excitation \u00e0 son origine.<\/li>\n<\/ul>\n<h3>Modifier la r\u00e9ponse du syst\u00e8me ou \u00e9viter la r\u00e9sonance<\/h3>\n<ul>\n<li><strong>Modifier la rigidit\u00e9 ou la masse\u00a0:<\/strong> \u00c9loignez les fr\u00e9quences naturelles des fr\u00e9quences forc\u00e9es.<\/li>\n<li><strong>Ajouter un amortissement :<\/strong> att\u00e9nuent l'amplification en r\u00e9sonance.<\/li>\n<li><strong>Isolement:<\/strong> r\u00e9duire la transmission des forces vers la structure support.<\/li>\n<li><strong>\u00c9viter la r\u00e9sonance\u00a0:<\/strong> maintenir les fr\u00e9quences d'excitation \u00e0 l'\u00e9cart des fr\u00e9quences propres, avec une marge de s\u00e9paration d'environ \u00b120\u201330 %, v\u00e9rifi\u00e9e par une analyse en phase de conception et impos\u00e9e par des restrictions de vitesse si un conflit est in\u00e9vitable.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>6. Importance pratique et diagnostic<\/h2>\n<p>\u00c9tant donn\u00e9 que presque toutes les vibrations des machines sont forc\u00e9es \u2014 balourd, d\u00e9salignement, engr\u00e8nement et autres \u2014 elles sont \u00e9galement pr\u00e9visibles et ma\u00eetrisables, et les interventions de maintenance standard que sont l'\u00e9quilibrage et l'alignement sont efficaces pr\u00e9cis\u00e9ment parce qu'elles s'attaquent \u00e0 l'excitation. La d\u00e9marche de diagnostic en d\u00e9coule directement : identifier la fr\u00e9quence d'excitation \u00e0 partir du spectre, la rattacher \u00e0 une source connue (1\u00d7, 2\u00d7, engr\u00e8nement, passage d'aube), diagnostiquer cette source et r\u00e9duire l'excitation par la maintenance appropri\u00e9e.<\/p>\n<p>C'est l\u00e0 que l'instrumentation de terrain prend toute sa valeur. Un analyseur portable \u00e0 deux voies tel que le <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/produit\/balanset-1\/\">Balanset-1A<\/a> mesure les vibrations <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/amplitude\/\">amplitude<\/a> et la phase \u00e0 la vitesse de fonctionnement, vous permet de lire le spectre pour distinguer un pic de balourd \u00e0 1\u00d7 d'un pic de d\u00e9salignement \u00e0 2\u00d7, et \u2014 une fois le balourd identifi\u00e9 comme excitation dominante \u2014 de le corriger sur place par <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/equilibrage-des-champs\/\">\u00e9quilibrage sur place<\/a> le rotor dans ses propres paliers. La mesure de la phase en plus de l'amplitude est ce qui distingue un probl\u00e8me d'excitation d'un probl\u00e8me de r\u00e9sonance, car les deux se comportent tr\u00e8s diff\u00e9remment en fonction de la vitesse.<\/p>\n<p>La vibration forc\u00e9e est le type de vibration fondamental dans les machines tournantes, apparaissant chaque fois qu'une force p\u00e9riodique externe agit sur le syst\u00e8me. La compr\u00e9hension de ses principes \u2014 concordance de fr\u00e9quence, proportionnalit\u00e9 de l'amplitude et r\u00e9gions de r\u00e9ponse contr\u00f4l\u00e9es par la rigidit\u00e9, l'amortissement et la masse \u2014 est ce qui permet de diagnostiquer correctement les sources de vibration, de choisir la bonne action corrective (r\u00e9duire l'excitation ou modifier la r\u00e9ponse) et de d\u00e9finir des strat\u00e9gies de conception qui maintiennent les vibrations \u00e0 un niveau faible gr\u00e2ce \u00e0 la r\u00e9duction de l'excitation et \u00e0 l'\u00e9vitement de la r\u00e9sonance.<\/p>\n<hr>\n<p><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/\">\u2190 Retour \u00e0 l&#039;index principal<\/a><\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>D\u00e9couvrez les vibrations forc\u00e9es, oscillations provoqu\u00e9es par des forces p\u00e9riodiques externes telles qu&#039;un d\u00e9s\u00e9quilibre ou un d\u00e9faut d&#039;alignement, dont l&#039;amplitude est proportionnelle \u00e0 la force appliqu\u00e9e et la fr\u00e9quence d&#039;excitation correspondante.<\/p>","protected":false},"featured_media":0,"template":"","meta":{"ai_generated_summary":"","footnotes":""},"categories":[109,110],"tags":[],"class_list":["post-122","glossary","type-glossary","status-publish","hentry","category-glossary","category-vibration-diagnostics"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/122","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/glossary"}],"about":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/glossary"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/122\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":101335,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/glossary\/122\/revisions\/101335"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=122"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=122"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=122"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}