Applications d'amortissement critique : informations détaillées

Les applications d'amortissement critique sont l'une des principales formes d'arrêt d'un système oscillant. Des plaques d'amortissement essentielles sont utilisées pour obtenir le repos complet des vibrations du système.

Ci-dessous sont quelques amortissement critique applications que l'on retrouve dans la vie quotidienne. L'amortissement critique est très utile pour de telles activités de la vie quotidienne.

Plaques d'amortissement par friction

Les plaques d'amortissement de friction sont les dispositifs qui réduisent les vibrations excessives dans un système, convertissant ainsi l'énergie cinétique en énergie thermique par friction. Le concept d'amortissement critique entre ici en action.

Cela amène les vibrations massives à la position d'équilibre le plus rapidement possible. Par conséquent, les plaques d'amortissement à friction sont principalement utilisées dans le bâtiment pour dissiper l'énergie sismique grâce à laquelle le bâtiment peut résister à un tremblement de terre. 

Le concept est que, lorsqu'un bâtiment rencontre un tremblement de terre, les plaques souterraines changent de place, mais les plaques d'amortissement par friction garantissent que les plaques sous la construction reviennent en position de repos, provoquant moins de destruction. De cette façon, les applications d'amortissement critiques trouvent leur utilité.

Amortissement du circuit électrique

Un circuit RLC primaire est appelé circuit électrique. R signifie résistance, L signifie inductance et C signifie condensateur.

Dans ce circuit, une inductance (L) stocke l'énergie dans un champ magnétique lorsque le courant électrique traverse le circuit ; un condensateur (C) stocke des charges électriques, c'est pourquoi le courant électrique passe. Mais une résistance (R) coupe le flux de courant dans un système similaire à l'amortissement dans les systèmes oscillants.

Ici, l'ajout d'une résistance dans un circuit électrique diminue les oscillations du circuit lorsqu'il est connecté en parallèle.

La résistance réduit la fréquence de résonance de crête dans le circuit. L'amortissement critique est l'une des principales raisons de la réduction de la fréquence en raison de la combinaison LC dans le circuit RLC.

Mécanisme de recul hydraulique

Lorsqu'une arme à feu est équipée d'un recul hydraulique, cela réduit les effets de recul dans le canon et offre une précision. Le recul hydraulique est fixé dans le canon. Ainsi, lorsque le pistolet est tiré, l'énergie de recul provoquée par le projectile fait reculer le canon et le verrouiller dans le verrou.

Fondamentalement, un canon et le gras sont ensemble, peu de temps après le tir, l'étape suivante consiste à faire reculer le canon et le gras jusqu'à l'extrémité du pistolet et à avancer avec une certaine force pour que le gras soit ferme, remplissant la cartouche suivante. En revanche, le canon avance et pousse la cartouche actuelle à tirer.

Ce phénomène se produit car l'amortissement critique est présent ; cela aide le canon à revenir en position de repos le plus rapidement possible pour tirer le suivant.

Mécanisme de fermeture de porte

L'ajout d'un amortisseur de porte (à amortissement critique) réduit les dommages causés au système de porte dans son ensemble.

En règle générale, lorsqu'une porte s'ouvre et se ferme, elle fait du bruit et le cadre de la porte est endommagé. Ainsi, lorsqu'un amortisseur s'attache à la porte, il empêche la porte de claquer et de provoquer des destructions.

Une fois la porte ouverte, elle revient soudainement à sa position d'origine sans délai supplémentaire et n'a également aucun effet négatif sur le système. L'amortissement critique aide le système à éviter d'autres dommages.

Compteur de vitesse

Les compteurs de vitesse sont des instruments à amortissement critique de sorte que lorsque le véhicule accélère, il n'oscille pas et ne crée pas de perturbations pendant la conduite ou la conduite.

Dans le compteur de vitesse, l'aiguille qui indique la vitesse n'oscille pas en permanence et déroute la personne qui conduit le véhicule.

Étant donné que le compteur de vitesse est fortement amorti, il n'a pas d'oscillation constante ; une fois que le véhicule est accéléré, il n'oscille pas du tout et reste dans cette position stable à moins que la vitesse ne soit modifiée, ce qui modifie l'accélération.

compteur de vitesse
"compteur de vitesse" by Sean MacEntee sous est autorisé CC BY 2.0

Amortisseur d'automobile

Les amortisseurs sont un ressort présent dans les voitures qui dissipent l'énergie créée par un mouvement brusque pendant que la voiture traverse une mauvaise passe. Ce ressort adoucit toute la conduite du véhicule.

Le ressort, également appelé amortisseur, absorbe une partie du mouvement brusque sous forme d'énergie pendant le trajet, ce qui dissipe l'énergie.

Comme il s'agit d'un processus continu, le ressort doit le faire le plus rapidement possible, de sorte que la voiture monte et descend. L'amortisseur revient à sa place d'origine et contrôle également le processus.

Quelle est la résistance d'amortissement critique

La résistance d'amortissement critique est la résistance d'un circuit électrique à amortissement critique et cesse les oscillations.

 Un circuit RLC est le mieux adapté pour déterminer la résistance d'un circuit à amortissement critique. R est la résistance, L est l'inductance et C est le condensateur. La combinaison LC est à l'origine des oscillations du système. La valeur R affecte l'amortissement de l'ensemble du système.

Lorsque R est petit ou grand, cela signifie que le circuit est soit sous-amorti, soit suramorti. Lorsque le circuit est sous-amorti, une sonnerie se produit, c'est la fonction du circuit qui se produit. Ici ça sonne, mais dans les autres circuits, ça peut être la sonnerie et toute autre application.

Lorsque R est petit, il réduit la fréquence due à l'oscillation dans le système. La résistance est celle qui interrompt le flux de courant électrique, donc dans un circuit, la résistance et réduit les pics de la fréquence de résonance.

La résistance critique d'amortissement peut également être expliquée comme la résistance requise pour arrêter les oscillations et les ramener à la position d'équilibre.

Comment trouver la résistance d'amortissement critique

La résistance d'amortissement critique est calculée à l'aide du facteur d'amortissement. Cette formule est utilisée pour trouver la résistance d'amortissement critique.

Pour un circuit à amortissement critique (R LC en parallèle), la résistance peut être trouvée à l'aide de la formule : ζ = R/2 (C/L)1/2 . Zeta (ζ) est le facteur d'amortissement et pour l'amortissement critique (ζ) est 1.

Comprenons à l'aide d'un problème numérique. Calculer la résistance d'amortissement critique dans le circuit donné.

Applications d'amortissement critiques

= R/2 (C/L)1/2

1=R/2 (64/16)1/2

1=R/2x4

R = 0.5

Condition d'amortissement critique

La condition pour l'amortissement critique est que le facteur d'amortissement soit égal à 1. C'est Zeta (ζ) = 1.

Dans un système, les oscillations décroîtront complètement ; c'est-à-dire qu'il s'arrêtera et reviendra à l'état de repos, la position d'équilibre, appelée amortissement critique.

La quantité minimale de force ou de résistance (en fonction du système sur lequel nous travaillons) requise pour arrêter le système en mouvement pour le ramener à la système d'équilibre est un amortissement critique.

La condition d'un système à amortissement critique dépend directement du facteur d'amortissement. Et l'exigence pour l'amortissement critique est que le facteur d'amortissement doit toujours être égal à 1.

La seule condition principale pour l'amortissement critique est que les oscillations doivent s'arrêter sans aller-retour et revenir à la position d'équilibre le plus rapidement possible.

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