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Résonance, pont de tacoma




  1. #1
    Ryuken

    Résonance, pont de tacoma

    Bonsoir,

    J'étais entrain de voir l'écroulement du pont de Tacoma en 1940 lorsqu'une idée assez téméraire m'est venu à l'esprit

    Le pont s'est mis à osciller avec une amplitude maximal parce que la période des salves de vent était la meme que la période propre du système {pont }.

    Mais si on avait changer la masse de ce systeme {pont }alors sa période propre aurait été différente , il n'aurait donc pas été affecté par le vent et ne se serait pas écroulé ( bye bye plusieurs million de dollars )

    Est-ce qu'on aurait pu sauver le pont si on l'avait "bourrer" de camion citernes plein d'eau ( ou autre mais l'eau est plus facile a obtenir) , on aurait eu alors une masse complétement différente donc une période différente et donc il ne se serait pas écrouler.

    Le plus difficile est de trouver des conducteurs assez courageux pr s'aventurer dans un camion sur le pont

    Mais est-ce que cette solution ce tient?

    -----


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  3. #2
    predigny

    Re : Résonance, pont de tacoma

    D'après ce que j'ai pu lire sur le sujet, il ne s'agit pas d'une résonnance avec la fréquence des coups de vent mais d'une oscillation comparable à celle d'une anche de clarinette quand elle est soumise à un flux d'air continu. Le profil du tablier du pont semble être le responsable numéro 1 du phénomène. Par contre il y a eu un autre accident de pont où il s'agissait bien d'une résonnance entre les pas synchronisés d'une troupe de militaires et la fréquence propre du pont ; depuis les troupes rompent toujours le pas lorsqu'elles passent sur un pont. Certains "chefs" prudents, font rompre le pas, même en passant dessous !

  4. #3
    vanos

    Re : Résonance, pont de tacoma

    Bonjour,

    J'ai aussi vu ce document spectaculaire. Les ingénieurs n'avaient pas prévu cela, mais ils ont plusieurs excuses valables :

    1° La fréquence des rafales de vent n'était pas prévisible, et il a fallut qu'elle soit justement celle de la fréquence propre du pont, je dirais que c'est la faute à "Pasdechance".
    2° On ne disposait pas à l'époque d'ordinateurs pour faire des simulations.
    3° On ne disposait pas non plus de gros calculateurs.
    4° Il était impensable de garder en réserve à proximité des charges destinées à modifier la fréquence propre du pont au cas où..., c'est encore le cas aujourd'hui.
    5° Il n'existe nulle part au monde quelqu'un d'assez fou pour s'engager sur un pont se tortillant comme cela.

    Je crois donc que ton idée ne tient pas la route.

    Amicalement.
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)


  5. #4
    erreipg

    Re : Résonance, pont de tacoma

    J'ai vu aussi ce documentaire qui expliquait très bien l'origine de l'effondrement. Par rapport aux ponts de même tye existant à l'époque, celui de Tacoma avait une travée centrale plus longue car il y avait eu impossibilité d'implanter une pile là où il aurait fallu ET le tablier était beaucoup plus étroit ne faisant que 2 fois 1 voie et lieu de 2 fois 2 voies.

    Il était expliqué que le tablier s'est mis à osciller et à se tordre comme un ruban dans le vent..

    Il y a eu aussi un problème de profil du tablier. Sur le viaduc de Millau, le profil inférieur du tablier a été modifier assez tardivement dans la conception du projet, justement pour réduire la prise au vent...

  6. #5
    hmalé

    Re : Résonance, pont de tacoma

    bsr
    il est vrai que l'origine de l'effondrement de ce pont est la résonance,on dit qu'il y'a résonance quand la fréquence imposé par un phénomène extérieur dans ce cas le vent serait égal a la fréquence propre du système mécanique qui est le pont,et quand y'a eu resonance le pont a commencé a oscillé et une fois la frequnece exterieur est devenu plus grande le pont s'est effondré grâce aux rafales constantes du vent .D'un point de vue strictement pratique, c'est essentiellement l'étroitesse du pont, créant un manque de rigidité, qui a permis les torsions destructrices.ce qui c'est passé avec le pont en france effondré a cause des pas réguliers des militaires qui coïncidaient avec la fréquence du pont.
    science sans conscience n'est que ruine de l'âme

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    JPL

    Re : Résonance, pont de tacoma

    Ce n'est pas si simple. D'après Wikipedia :

    The bridge's spectacular self-destruction is often used as an object lesson in the necessity to consider both aerodynamics and resonance effects in civil and structural engineering. However the effect that caused the destruction of the bridge should not be confused with forced resonance (as from the periodic motion induced by a group of soldiers marching in step across a bridge).[8] In the case of the Tacoma Narrows Bridge, there was no periodic disturbance. The wind was steady at 42 mph (67 km/h). The frequency of the destructive mode, 0.2 Hz, was neither a natural mode of the isolated structure nor the frequency of blunt-body vortex shedding of the bridge at that wind speed. The event can only be understood while considering the coupled aerodynamic and structural system which requires rigorous mathematical analysis to reveal all the degrees of freedom of the particular structure and the set of design loads imposed.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

  9. #7
    predigny

    Re : Résonance, pont de tacoma

    Citation Envoyé par hmalé Voir le message
    bsr
    il est vrai que l'origine de l'effondrement de ce pont est la résonance,on dit qu'il y'a résonance quand la fréquence imposé par un phénomène extérieur dans ce cas le vent serait égal a la fréquence propre du système mécanique qui est le pont,et quand y'a eu resonance le pont a commencé a oscillé et une fois la frequ...
    Les avis techniques sont unanimes, ce n'est pas une résonnance, ce qui n'empêche pas le pont d'avoir une fréquence propre d'oscillation. Si tu tends un brin d'herbe entre le creux formé par tes deux pouces et que tu souffles, tu obtients une forte vibration sonore, tous les musiciens en herbe connaissent ça. Pour le pont c'est un phénomène très proche, favorisé par un prfil de tablier qui avait une forte prise au vent et favorisait l'apparition de tourbillons créant d'importantes forces instables sur ce tablier.

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  11. #8
    hmalé

    Re : Résonance, pont de tacoma

    bonjour
    ce que j'ai expliqué en ce qui concerne la résonance je l'ai fait dans mes cours de vibrations a la fac car a chaque fois que mon chargé de cours voulais bien expliquer la résonance il nous parlé du pont de tacoma ou bien du pont a angers (1850) effondré sous une armé marchant au pas d'ailleurs il parait que depuis,un régiment passant sur un pont évitent de marcher au pas de peur que la frequence des pas coïncide avec celle du pont, mais bon c'est vrai que plein d'explications ont été fourni pour justifier,un des plus célèbres accidents de génie civil.
    science sans conscience n'est que ruine de l'âme

  12. #9
    tagadatsointsoin

    Re : Résonance, pont de tacoma

    Bonjour à tous,
    j'ai pu lire plus haut que certains avaient visionnés un documentaire sur l'effondrement du pont de tacoma. Existe-t-il un lien?

    Mon TIPE n'est pas bouclé et à 3 semaines des oraux un petit coup de pouce serai le bienvenu



  13. #10
    predigny

    Re : Résonance, pont de tacoma


  14. #11
    hmalé

    Re : Résonance, pont de tacoma

    science sans conscience n'est que ruine de l'âme

  15. #12
    tagadatsointsoin

    Re : Résonance, pont de tacoma

    Merci beaucoup pour cette rapidité d'exécution!!!


    et bonne chance à tes camionneurs ryuuken car la modification apportée par ton arrivage de camion n'aurait pas enlevés sa "souplesse" au pont de Tacoma car avant même de poser le problème de la résonnance, ici c'était la trop grande déformabilité qui était en cause (ces déformations étaient connues des ingénieurs dès la construction)



    Le mieux serait donc d'essayer dans ta salle de bain avec une maquette et des majorettes

    encore merci pour les liens

  16. #13
    Ryuken

    Re : Résonance, pont de tacoma

    xD xD


    bonne chance pour ton TIPE

  17. #14
    _Goel_

    Re : Résonance, pont de tacoma

    Citation Envoyé par Ryuken Voir le message
    Le plus difficile est de trouver des conducteurs assez courageux pr s'aventurer dans un camion sur le pont
    Faut demander au gars en voiture, qu'on voit sur la vidéo !
    Le succès c'est d'être capable d'aller d'échec en échec sans perdre son enthousiasme

  18. #15
    thom120

    Re : Résonance, pont de tacoma

    Bonjour tout le monde.

    Pour répondre à ta question, plusieurs explications ont été données. la 1ere est due à ce qu'on appelle l'instabilité fluide elastique. Il s'agit en fait comme il a été dit, la rigidité en torsion était beaucoup trop faible !! Le flux laminaire de l'air a commencé à exciter le pont qui s'est ensuite auto excité !! D'autre part une explication affirme que ce sont les troubillons alternés, ou tourbillons de Von Karman qui sont à l'origine de l'excitation. La fréquence de décrochage des vortex se sont rapprochés de la fréquence propre du pont ce qui entraine une résonnance !! Personnellement je pense plus qu'il s'agit d'une instabilité fluide élastique, car à la différence d'une résonnance, l'instabilité fluide elastique n'apparait pas à une fréquence donnée. Si tu veux eviter une résonnance il faut t'écarter de la fréquence propre de ton système, là la seule chose à faire c'était soit diminuer la vitesse du vent (pas facile à faire) soit augmenter la rigidité en torsion. Il s'agit en fait du même phénomène physique qu'une aile d'avion qui s'arrache si la vitesse est trop grande, ou que le tuyau d'arrosage qui part dans tous les sens, sauf que dans l'un il s'agit d'un écoulement externe transverse et l'autre d'un écoulement interne axial !!
    Pour info il s'agit de la même chose que le pont de quebec qui s'est écroulé malheureusement 2 fois!!
    Voilà, en espérant que ca a répondu à ta question !!

    Thomas

  19. #16
    SK69202

    Re : Résonance, pont de tacoma

    Bonsoir.

    Tacoma la retour., mais il parle russe

    @+
    Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César

  20. #17
    archeos

    Re : Résonance, pont de tacoma

    Hello!
    Citation Envoyé par hmalé Voir le message
    .. pont a angers (1850) effondré sous une armé marchant au pas d'ailleurs il parait que depuis,un régiment passant sur un pont évitent de marcher au pas de peur que la frequence des pas coïncide avec celle du pont, mais bon c'est vrai que plein d'explications ont été fourni pour justifier,un des plus célèbres accidents de génie civil.
    Ben, ça frise la légende urbaine : il y a de fortes présomptions que le régiment qui franchissait le pont de la Basse-Chaine à Angers ait rompu le pas.
    http://fr.wikipedia.org/wiki/Pont_de...e_%28Angers%29
    Veuillez contacter l'administrateur si votre date de naissance a changé
    (Futura Sciences)

  21. #18
    vanos

    Re : Résonance, pont de tacoma

    Citation Envoyé par archeos Voir le message
    il y a de fortes présomptions que le régiment qui franchissait le pont de la Basse-Chaine à Angers ait rompu le pas.
    Bonjour,

    Quand je faisais mon service à l'armée, j'étais sous-officier, j'y ai appris à commander la marche, le règlement imposait de rompre le pas sur les ponts.
    En fait c'est logique, le pas cadencé a une fréquence, cette dernière peut entrer en résonance avec la fréquence propre du pont. Le pas rompu ne génère pas d'harmonique.

    Salut.
    Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)

  22. #19
    SK69202

    Re : Résonance, pont de tacoma

    Bonjour.

    Ben, ça frise la légende urbaine :
    On en a déjà parlé.


    @+
    Dans les villages gaulois, ils ne sont jamais tous d'accord. Jules César

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