Amortissement de secousses sismiques

[makia67]

Bonjour, je suis étudiant en prépa en 2ème année et je travaille actuellement sur mon TIPE.

Il s'agit en fait de modéliser un TMD (système d'amortissement de secousses sismiques) sous forme d'un pendule que je freine grâce à des courants de Foucault.

J'étudie pour l'instant uniquement le pendule : il s'agit de 2 plats en aluminium entre lesquels je bloque une (voir plusieurs) plus grande(s) plaque(s) d'aluminium (25*20cm). La longueur du pendule est adaptée de manière à ce qu'il ait la même période propre que la tour seule. Pour simplifier l'étude, il est rattaché à la structure de 1m de haut, qui constitue le bâtiment, à l'aide de roulements à billes, donc la liaison pivot est considérée parfaite.

Ils ne sont pour l'instant pas rassemblés (la tour et le pendule) et je cherche à établir l'influence des courants de Foucault sur le pendule. Celui-ci traverse l'entrefer d'un électroaimant alimenté par I=5A en continu, donc le champ magnétique résultant est uniforme. Je sais qu'ils sont à mettre sous la forme f=-alpha*v (en vecteurs) mais je voudrais connaitre le facteur alpha de proportionnalité. Sur internet je trouve qu'il serait en I^2, mais pas de démonstration donc je me méfie un peu!

Aussi je sais qu'il est idéal d'obtenir un facteur qualité Q=0.5 pour revenir à l'équilibre le plus rapidement possible (ce qu'on recherche pour ce système). Alors sauriez vous comment il est possible de régler le pendule pour obtenir un tel Q ? (j'imagine qu'il faudra jouer sur l'intensité du courant et donc on revient au problème de la recherche du alpha mentionné plus haut)

Toute aide est la bienvenue
Il s'agit de mon premier topic, j'espère qu'il conviendra aux administrateurs
Merci

Cordialement

PS: ci-joint une acquisition lissée du mouvement du pendule avec 1 seule plaque
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[albanxiii]

Déplacé en physique.

[LPFR]

Bonjour et bienvenu au forum.
Je ne vois pas l’intérêt d’utiliser les courants de Foucault comme méthode d’amortissement.
Par contre, je vois beaucoup d’inconvénients :
Le premier est qu’ils sont très difficiles à calculer. Il faut utiliser un logiciel spécifique dont je ne connais pas l’existence. Le calcul analytique est pratiquement impossible.
Le second est que ces courants sont très faibles pour les vitesses faibles, comme c’est le cas des hauteurs des tours.

Par contre, un amortisseur à huile est moins encombrant, moins lourd, moins cher, il ne consomme pas de l’énergie (dont la source peut disparaître en cas de séisme) et on peut régler l’amortissement en modifiant la hauteur du point d’attache au pendule.

Je ne comprends pas que vos enseignants ne vous aient pas dissuadé de continuer sur ce sujet. Je me demande comment justifient-ils leur salaire. Quelle est leur utilité ?
Au revoir.

[makia67]

Bonjour merci de la réponse.

A vrai dire au départ nous nous étions penche sur un amortisseur rotatif (comme vous semblez le proposer) sauf que ces petits objets ont un prix exorbitant à partir du moment où l'on veut un amortissement correspondant au couple que mon pendule développe (il s'agit de centaines d'euros chez les différents fabricants) .

Alors qu'au lycée in dispose d'alimentations stabilisées d'electroaimants et de plaques d'alu , c'est pourquoi on s'est tourné vers les courants de Foucault ! Je vous assure que cela fonctionne très bien, le pendule n'effectue aucune oscillation et s'arrête dès son premier passage dans l'entrefer de l'electroaimant. Le fait est que c'est le pendule qui subit ces courants de Foucault , non pas la tour .

Vous êtes donc convaincus qu'il est impossible de calculer ces forces ?

Encore merci de la réponse
Bonne journée

[A voir en vidéo sur Futura]