{"id":92,"date":"2025-10-31T00:25:51","date_gmt":"2025-10-31T00:25:51","guid":{"rendered":"https:\/\/vibromera.eu\/glossary\/critical-speed\/"},"modified":"2026-05-23T22:47:50","modified_gmt":"2026-05-23T22:47:50","slug":"critical-speed","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/critical-speed\/","title":{"rendered":"Qu&#039;est-ce que la vitesse critique dans la dynamique des rotors ?"},"content":{"rendered":"<h1>Explication de la vitesse critique dans la dynamique du rotor<\/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 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d&#039;\u00e9quilibrage de rotor Vibromera\u00a0: mallette de transport, conditionneur de signal multicanal, analyseur portable, base magn\u00e9tique, capteurs de vibrations et c\u00e2bles enroul\u00e9s.\" srcset=\"https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/balkom4-230x153.webp 230w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/balkom4-300x200.webp 300w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/balkom4-18x12.webp 18w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/balkom4-360x240.webp 360w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/balkom4-460x306.webp 460w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/balkom4-600x400.webp 600w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/balkom4-272x182.webp 272w, https:\/\/vibromera.eu\/wp-content\/uploads\/2022\/12\/balkom4.webp 640w\" sizes=\"auto, (max-width: 230px) 100vw, 230px\" \/>\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<div 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Lorsqu&#x27;une machine fonctionne \u00e0 une vitesse critique ou \u00e0 une vitesse proche de celle-ci, <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/resonance\/\">r\u00e9sonance<\/a> s&#x27;installe, et m\u00eame une quantit\u00e9 infime de <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/residual-unbalance\/\">balourd r\u00e9siduel<\/a> est amplifi\u00e9e en un ph\u00e9nom\u00e8ne de grande ampleur, potentiellement dangereux <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/vibration\/\">Vibrations<\/a>. \u00c9tant donn\u00e9 que chaque rotor poss\u00e8de plusieurs fr\u00e9quences propres \u2014 une pour chaque mode de vibration, comme le premier mode de flexion, le deuxi\u00e8me mode de flexion, et ainsi de suite \u2014, il pr\u00e9sente \u00e9galement plusieurs vitesses critiques. Pr\u00e9dire ces vitesses, s&#x27;en \u00e9loigner et les franchir en toute s\u00e9curit\u00e9 constitue l&#x27;un des principaux d\u00e9fis de <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/rotor-dynamics\/\">dynamique du rotor<\/a>.<\/p>\n<h2>1. D\u00e9finition : qu&#x27;est-ce que la vitesse critique ?<\/h2>\n<p>Un rotor en rotation est, en r\u00e9alit\u00e9, un syst\u00e8me compos\u00e9 d\u2019une masse et d\u2019une rigidit\u00e9, et comme tout syst\u00e8me de ce type, il poss\u00e8de des fr\u00e9quences pr\u00e9f\u00e9rentielles auxquelles il a tendance \u00e0 vibrer. La vitesse de rotation fournit une force d&#x27;excitation due au d\u00e9s\u00e9quilibre \u00e0 raison d&#x27;une fois par tour. Lorsque la vitesse de rotation correspond \u00e0 une fr\u00e9quence propre, cette force d&#x27;excitation arrive en parfaite synchronisation avec l&#x27;oscillation du rotor, l&#x27;\u00e9nergie s&#x27;accumule cycle apr\u00e8s cycle et l&#x27;amplitude augmente consid\u00e9rablement. Ce point de co\u00efncidence est la vitesse critique.<\/p>\n<p>La forme que prend le rotor lorsqu&#x27;il tourne \u00e0 une vitesse critique est celle de <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/mode-shape\/\">mode propre<\/a>, et le mouvement de rotation lat\u00e9rale qui en r\u00e9sulte correspond \u00e0 la cat\u00e9gorie de comportements d\u00e9crite sous <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/whirl\/\">tourbillonnement et fouettement<\/a>. Il est essentiel de noter qu&#x27;une vitesse critique n&#x27;est pas une propri\u00e9t\u00e9 du d\u00e9s\u00e9quilibre \u2014 le d\u00e9s\u00e9quilibre ne fait que <em>excite<\/em> . La vitesse est d\u00e9termin\u00e9e par la masse du rotor, sa g\u00e9om\u00e9trie ainsi que la rigidit\u00e9 de son arbre et de ses supports.<\/p>\n<h2>2. Pourquoi la vitesse critique est-elle si importante ?<\/h2>\n<p>Faire fonctionner une machine \u00e0 une vitesse critique, m\u00eame bri\u00e8vement, peut avoir des cons\u00e9quences catastrophiques. Parmi ces cons\u00e9quences, on peut citer :<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Vibrations excessives :<\/strong> les amplitudes peuvent \u00eatre multipli\u00e9es par 10, 20 ou plus, selon l&#x27;intensit\u00e9 <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/damping\/\">amortissement<\/a> que le syst\u00e8me poss\u00e8de.<\/li>\n<li><strong>D\u00e9faillance d&#x27;un composant :<\/strong> les vibrations importantes et la d\u00e9formation de l&#x27;arbre entra\u00eenent la d\u00e9faillance des roulements, l&#x27;endommagement des joints, et <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/rotor-rub\/\">frottements<\/a> entre les pi\u00e8ces en rotation et les pi\u00e8ces fixes.<\/li>\n<li><strong>D\u00e9faillance catastrophique d&#x27;un arbre :<\/strong> Dans les cas graves, les contraintes de flexion altern\u00e9es d\u00e9passent la limite de fatigue du mat\u00e9riau, ce qui provoque l&#x27;apparition de fissures ou la rupture de l&#x27;arbre.<\/li>\n<li><strong>Risques pour la s\u00e9curit\u00e9 :<\/strong> Une d\u00e9faillance \u00e0 grande vitesse met en danger le personnel et les \u00e9quipements situ\u00e9s \u00e0 proximit\u00e9.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Pour toutes ces raisons, les machines sont con\u00e7ues de mani\u00e8re \u00e0 ce que <strong>marge de s\u00e9paration<\/strong>: la vitesse de fonctionnement normale est maintenue \u00e0 une distance de s\u00e9curit\u00e9 par rapport \u00e0 chaque vitesse critique.<\/p>\n<h2>3. Rotors rigides ou flexibles<\/h2>\n<p>La vitesse critique est pr\u00e9cis\u00e9ment le concept qui permet de classer les rotors en deux cat\u00e9gories :<\/p>\n<ul>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/rigid-rotor\/\">Rotor rigide<\/a>:<\/strong> fonctionne <em>ci-dessous<\/em> sa premi\u00e8re vitesse critique. Son arbre ne se d\u00e9forme pas de mani\u00e8re notable en service \u2014 g\u00e9n\u00e9ralement les machines plus lentes et plus trapues, \u00e9quilibr\u00e9es pour <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/iso-21940-11\/\">ISO 21940-11<\/a> tol\u00e9rances.<\/li>\n<li><strong><a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/flexible-rotor\/\">Rotor flexible<\/a>:<\/strong> con\u00e7u pour fonctionner <em>ci-dessus<\/em> sa premi\u00e8re (et parfois deuxi\u00e8me ou troisi\u00e8me) vitesse critique. Son arbre fl\u00e9chit et se courbe lorsqu\u2019il franchit chacune de ces vitesses critiques lors du d\u00e9marrage et de l\u2019arr\u00eat. Les rotors \u00e9lanc\u00e9s et \u00e0 grande vitesse des turbines et des compresseurs sont des rotors flexibles, et ils exigent <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/multi-plane-balancing\/\">\u00e9quilibrage multi-plans<\/a> techniques abord\u00e9es dans <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/iso-21940-12\/\">ISO 21940-12<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<h2>4. Gestion des vitesses critiques en fonctionnement<\/h2>\n<p>Comme il est souvent difficile de concevoir une machine \u00e0 grande vitesse qui reste en dessous de sa premi\u00e8re vitesse critique, les ing\u00e9nieurs combinent plusieurs strat\u00e9gies pour pouvoir l&#x27;utiliser en toute s\u00e9curit\u00e9.<\/p>\n<h3>4.1 Marge de s\u00e9paration<\/h3>\n<p>La r\u00e8gle fondamentale consiste \u00e0 maintenir la vitesse de fonctionnement en continu \u00e0 l&#x27;\u00e9cart de toute vitesse critique, en respectant g\u00e9n\u00e9ralement une marge de \u00b120 \u00e0 30 %. Si la vitesse critique est de 3 000 tr\/min, la machine ne doit pas fonctionner en continu entre environ 2 400 et 3 600 tr\/min.<\/p>\n<h3>4.2 Acc\u00e9l\u00e9rations et d\u00e9c\u00e9l\u00e9rations rapides<\/h3>\n<p>Les rotors flexibles qui doivent franchir une vitesse critique sont mis en marche et arr\u00eat\u00e9s rapidement pendant la plage critique. Rester \u00e0 cette vitesse critique permet \u00e0 l&#x27;amplitude d&#x27;atteindre des niveaux dangereux ; un passage rapide emp\u00eache le temps de r\u00e9sonance de s&#x27;allonger.<\/p>\n<h3>4.3 Amortissement<\/h3>\n<p>L&#x27;amortissement dissipe l&#x27;\u00e9nergie vibratoire et permet de limiter l&#x27;amplitude maximale en cas de r\u00e9sonance. Les roulements \u2014 en particulier ceux \u00e0 film fluide <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/journal-bearing\/\">paliers lisses<\/a> \u2014 constituent la principale source d&#x27;amortissement ; des amortisseurs \u00e0 film de compression viennent renforcer cet effet l\u00e0 o\u00f9 cela s&#x27;av\u00e8re n\u00e9cessaire. L&#x27;optimisation de la conception des roulements permet de maintenir le pic de vitesse critique \u00e0 un niveau s\u00fbr et ma\u00eetrisable.<\/p>\n<h3>4.4 \u00c9quilibrage de pr\u00e9cision<\/h3>\n<p>\u00c9tant donn\u00e9 que la vibration \u00e0 une vitesse critique correspond \u00e0 une r\u00e9ponse amplifi\u00e9e au d\u00e9s\u00e9quilibre, plus un rotor est bien \u00e9quilibr\u00e9, plus sa fonction de for\u00e7age est faible et plus son pic est bas lorsqu\u2019il passe par la r\u00e9sonance. Pour les rotors flexibles, les m\u00e9thodes modales et multiplanes ciblent chaque mode tour \u00e0 tour.<\/p>\n<h2>5. Comment d\u00e9terminer les vitesses critiques<\/h2>\n<p>Les vitesses critiques sont d\u00e9termin\u00e9es aussi bien sur le papier qu&#x27;en salle d&#x27;essai :<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Analyse dynamique des rotors (RDA) :<\/strong> Les mod\u00e8les par \u00e9l\u00e9ments finis \u00e9labor\u00e9s lors de la phase de conception permettent de pr\u00e9dire les vitesses critiques et les modes de vibration avant m\u00eame que le m\u00e9tal ne soit d\u00e9coup\u00e9. Notre <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/calculators\/rotor-critical-speed\/\">Calculateur de vitesse critique du rotor<\/a> permet d&#x27;obtenir rapidement une premi\u00e8re estimation de la vitesse critique minimale d&#x27;un arbre \u00e0 partir de sa g\u00e9om\u00e9trie et de ses appuis.<\/li>\n<li><strong>Essais de mont\u00e9e en r\u00e9gime et de d\u00e9c\u00e9l\u00e9ration :<\/strong> la m\u00e9thode exp\u00e9rimentale la plus courante, dans laquelle l&#x27;amplitude et la phase sont repr\u00e9sent\u00e9es en fonction de la vitesse pendant <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/run-up-analysis\/\">mont\u00e9e en r\u00e9gime<\/a> ou <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/coastdown-analysis\/\">ralentissement<\/a>. Une vitesse critique se manifeste par un pic d&#x27;amplitude distinct, accompagn\u00e9 d&#x27;un d\u00e9phasage caract\u00e9ristique de 180\u00b0 <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/phase\/\">phase<\/a> d\u00e9calage, affich\u00e9 sur un <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/bode-plot\/\">Diagramme de Bode<\/a> ou <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/waterfall-plot\/\">graphique en cascade<\/a>.<\/li>\n<li><strong>Test de r\u00e9sistance aux chocs :<\/strong> Le fait de frapper le rotor \u00e0 l&#x27;arr\u00eat avec un marteau instrument\u00e9 excite ses fr\u00e9quences propres, qui correspondent \u00e0 ses vitesses critiques \u2014 voir <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/bump-test\/\">test de choc<\/a>.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Pour les machines fonctionnant \u00e0 diff\u00e9rentes vitesses, la relation entre les ordres d&#x27;excitation et les fr\u00e9quences propres est mieux illustr\u00e9e sur un <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/glossary\/campbell-diagram\/\">Diagramme de Campbell<\/a>; vous pouvez rapidement cartographier les intersections \u00e0 l&#x27;aide de l&#x27; <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/calculators\/campbell-diagram-calculator\/\">Calculateur de diagramme de Campbell<\/a>.<\/p>\n<h2>6. V\u00e9rification de la marge sur le terrain<\/h2>\n<p>Pr\u00e9dire une vitesse critique ne repr\u00e9sente que la moiti\u00e9 du travail ; v\u00e9rifier que la machine r\u00e9elle se comporte comme pr\u00e9vu constitue l&#x27;autre moiti\u00e9. Un analyseur portable \u00e0 deux canaux tel que le <a href=\"https:\/\/vibromera.eu\/fr\/produit\/balanset-1\/\">Balanset-1A<\/a> enregistre l&#x27;amplitude 1\u00d7 et la phase en fonction du r\u00e9gime pendant une acc\u00e9l\u00e9ration ou une d\u00e9c\u00e9l\u00e9ration, ce qui permet de d\u00e9terminer directement sur le trac\u00e9 la position exacte de la vitesse critique et l&#x27;amplitude de son pic de r\u00e9sonance. Si les donn\u00e9es indiquent que la machine se trouve trop pr\u00e8s d&#x27;une vitesse critique, ce m\u00eame instrument permet d&#x27;effectuer un \u00e9quilibrage sur site afin de r\u00e9duire la force d&#x27;excitation et d&#x27;att\u00e9nuer le pic, ce qui vous permet de v\u00e9rifier la marge de s\u00e9paration dans les roulements o\u00f9 le rotor fonctionnera effectivement.<\/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>Apprenez-en plus sur la vitesse critique, la vitesse de rotation \u00e0 laquelle un rotor devient dynamiquement instable en raison de la r\u00e9sonance. 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