Principe physique

Le phénomène de résonance est un phénomène présent dans de nombreux domaines de la physique. Chaque système physique résonant, aussi bien électrique que mécanique, est sensible à une fréquence particulière qui lui est propre, appelé « fréquence de résonance », qui dépend des paramètres physiques du système étudié (pour un circuit RLC, les paramètres dépendants sont l’inductance de la bobine et la capacité du condensateur). Soumis à une telle fréquence, le système va se mettre à osciller. Les oscillations vont être de plus en plus importantes, jusqu’à atteindre un équilibre ou bien jusqu’à la rupture du système via l’un de ses constituants.

Un système particulier et très important dans les domaines du génie civil et de l’urbanisme est qualifié de résonant : les ponts. En effet, soumis à des excitations et vibrations générées par le vent et le passage de véhicules, le phénomène de résonance peut se mettre en marche, pouvant occasionner l’oscillation du tablier du pont, voire sa destruction.

Il est donc important de connaître les paramètres physiques liés à la fréquence de résonance d’une telle structure, ou des fréquences occasionnant l’oscillation du pont selon certains modes propres liés à celles-ci, afin d’assurer la fiabilité de la structure et la sécurité du site.

Quels paramètres physiques jouent un rôle dans les fréquences propres d’un pont ? Quelle loi gouverne les résonances mécaniques et comment limiter les risques de destruction d’une structure par résonance ?