Lorsque des liquides épais sont versés ou déplacés soudainement, ils se déplacent lentement en raison de l’inertie, qui est la résistance aux mouvements brusques. Si le même liquide est placé entre deux plaques qui sont rapidement tournées dans des directions opposées, le liquide résistera au mouvement de rotation en raison de sa force de cisaillement, ou de la résistance à l’écartement. Ces deux effets peuvent être utilisés dans les équipements d’amortissement visqueux, qui sont utilisés pour les amortisseurs et le contrôle des vibrations.
Lorsqu’un liquide visqueux est exposé au cisaillement, il tente de rester en place et ne bougera que lorsque la force de cisaillement surmonte la résistance. Le mouvement du liquide crée de la chaleur qui doit être éliminée éventuellement pour éviter d’endommager l’équipement. Les grands amortisseurs contiennent souvent des dissipateurs thermiques ou des ailettes de radiateur pour permettre à l’air de les refroidir.
Les effets de viscosité dépendent de la vitesse, ce qui signifie qu’ils montreront une plus grande résistance lorsque les forces de mouvement sont plus importantes. Les très petites vibrations peuvent ne pas être bien éliminées avec les seuls systèmes d’amortissement visqueux. De nombreux systèmes utilisent une combinaison de ressorts et de fluides visqueux pour offrir une meilleure gamme de réduction des vibrations. L’amortissement est couramment utilisé dans les régions du monde où les tremblements de terre sont courants, et les bâtiments peuvent être construits avec de grands amortisseurs qui les isolent du sol. Lorsqu’un tremblement de terre se produit, la résistance au mouvement limite la quantité de vibrations transmises à la structure du bâtiment.
Un système d’amortissement visqueux linéaire est souvent utilisé dans la construction de systèmes antisismiques. L’amortisseur contient généralement un piston à l’intérieur d’un cylindre rempli de fluide visqueux. De petits orifices ou trous permettent au fluide de se déplacer d’avant en arrière dans le cylindre, mais la majeure partie du fluide résiste à tout mouvement du piston. Le cylindre peut être connecté à l’acier de construction et l’arbre de piston est connecté à un bloc de fondation installé dans le sol.
Les effets de cisaillement peuvent être utilisés dans des dispositifs appelés amortisseurs rotatifs, qui utilisent un fluide entre deux plaques parallèles. Les amortisseurs rotatifs peuvent être utilisés pour réduire les vibrations dans les machines et fonctionneront comme un frein de vitesse pour les équipements lents. Ils peuvent être placés sous l’équipement en position horizontale pour amortir les vibrations dans plusieurs directions.
L’amortissement visqueux utilise des liquides clairs, tels que des silicones, de l’eau ou des huiles d’hydrocarbures. Les mélanges de liquides et de solides peuvent avoir des effets d’amortissement, mais les effets sont différents. L’ajout de solides peut créer un effet plastique Bingham, qui est une faible résistance à l’écoulement après qu’une contrainte de cisaillement initiale est surmontée. Un exemple est un mélange de fécule de maïs et d’eau, qui se verse facilement mais agit comme un solide lorsqu’il est secoué ou frappé. Le ketchup à la tomate est un autre plastique Bingham, c’est pourquoi il reste dans la bouteille lorsqu’il est retourné, mais s’écoulera facilement en secouant ou en tapant sur le récipient.