Vibration – définitions

Mouvements vibratoires

Tout mouvement vibratoire peut être caractérisé par les caractéristiques suivantes :

Degrés de liberté 

• un degré de liberté ;
• deux ou plusieurs degrés de liberté ;

Une masse libre dans l’espace a naturellement six degrés de liberté :

• trois translations (notées Tx, Ty, Tz) ;
• trois rotations (notées Rx, Ry, Rz).

Causes

On distingue les vibrations :

• naturelles (ou libres) ;
• entretenues ;
• paramétriques ;
• auto-excitées.

Forme, nature

On distingue en particulier les vibrations :

• linéaires (satisfaisant le principe de superposition) ou non ;
• déterministes (la connaissance du type de vibration permet de prédire le déplacement à n’importe quel moment) ou au contraire, aléatoires;
• périodiques (le mouvement se répète à l’identique dans le temps) ou transitoires (par exemple: un choc)…
• sinusoïdales: il s’agit du type de vibrations périodiques le plus fréquemment rencontré. D’autres vibrations périodiques peuvent avoir une forme en créneaux, en dents de scie, ou une forme encore plus irrégulière (les battements du cœur en sont un exemple).

Objet de la vibration

• Machine (immobile).
• Véhicule (en déplacement, guidonnage).
• Bâtiment.
• Moteur.

Intensité et fréquence

Selon le type et la nature de vibration, et selon le moyen de mesure, elle peut être mesurée en amplitude (distance linéaire ou angulaire), puissance ou valeur efficace par rapport à une référence (décibel), fréquence (hertz), etc.

Perception des vibrations par les organismes vivants

Dans un rayon de 12 mètres autour d’un émetteur de vibrations, les vers de terre remontent spontanément en surface, ce qui a ici permis à des scientifiques de compter localiser environ 500 lombrics¹

De nombreux organismes vivants sont sensibles aux vibrations grâce à des organes ou capteurs spécialisés qui leurs permette de communiquer, de détecter des congénères, des proies ou des prédateurs potentiels, notamment dans l’eau (chez les poissons², mammifères marins, crustacés, mollusques fouisseurs et autres bivalves…) ou dans l’environnement nocturne. L’ouie est l’un des organes de perception de l’environnement vibratoire, mais souvent la peau et l’ensemble du corps contribue aussi à cette perception. Leur instinct pousse par exemple les vers de terre (lombriciens) à remonter en surface en cas de vibrations répétées du sol, peut être en réponse aux tremblements de terre ou à l’approche d’un de leurs prédateurs fouisseur tel que la taupe ou le blaireau.

Moyens d’investigations

Dans l’industrie, on s’intéresse à l’analyse vibratoire pour deux raisons :

• une excitation vibratoire trop importante peut entraîner des dommages, tels que la rupture par fatigue vibratoire, ou générer des nuisances sonores ;
• l’analyse des vibrations d’une machine peut permettre de diagnostiquer des problèmes d’équilibrage ou d’alignement d’arbre, ainsi que des défauts de roulements ou d’orbites.

Usage du terme dans le New Age

Au xx^e siècle, la notion de vibration est utilisée dans divers courants du New Age, généralement associée à « bonne » ou « mauvaise » (voir Good Vibrations des Beach Boys), pour désigner des phénomènes ambiants (là où le langage commun dirait : « il y a une bonne ambiance ici » ou « cette personne ne me plaît pas », l’adepte du New Age dira « il y a de bonnes vibrations ici » ou « cette personne émet de mauvaises vibrations ») ou encore la nature de l’univers (cosmos est le terme préféré) avec lequel l’individu pourrait « entrer en résonance⁴ ». Le mot onde est parfois utilisé dans le même sens.