Forum Nautique : Les voiliers

 
   
 
 
 
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vzanesco
Ajouté le : 08/04/2010 09:02
Sujet : dimensionnement d'un bout-dehors

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Bonjour,

Je suis un ingénieur en microtechnique suisse passionné de voile.

Je viens d’acquérir un UFO22 et j’aimerais lui ajouter un bout-dehors en carbone plus long afin d’augmenter la toile au portant.

J’ai trouvé un fournisseur qui me pourrait me réaliser le bout-dehors mais par contre, je ne sais pas comment le dimensionner (épaisseur).

J’ai l’habitude de dimensionner des éléments mécaniques en utilisant la méthode des éléments finis mais dans ce cas précis,

Je ne sais pas quel paramètres introduire (effort sur le bout dehors en fonction de la surface vélique ?, quelle marge de sécurité ?, faut t’il le renforcer sur une certaine portion ?)

Quelqu'un aurait de la documentation théorique qui me permettrait de le dimensionner moi-même ? Je ne suis pas de la branche et il m’est très difficile de trouver ce type d’informations sur le net.

Cordialement,

Vittorio Zanesco

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dussauj
Ajouté le : 08/04/2010 21:12

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Enregistré le 04/06/2005
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Bonsoir,

Il existe deux calculs possibles réalisables pour le dimensionnement de pièces.
- calcul statique : on considère une force constante sur l'extrémité du bout. C'est la solution le plus simple
- calcul de choc : en plus des efforts constants on tient compte des pics de contraintes induites du aux chocs du spi. Cette modélisations est beaucoup plus compliquée à résoudre.

La solution est de réaliser les calculs en statique en utilisant un coefficient de sécurité suffisant important pour tenir compte des effets de choc.
Personnellement je commencerais dans un premier temps par remodéliser le bout dehors existant pour trouver la traction maximale avant que le bout ne se déforme plastiquement.
Ensuite, tu ajustes la valeur de traction en fonction de l'augmentation de voilure. (Attention aux carrés...)
Tu modélises ton nouveau bout dehors, tu appliques la nouvelle traction et tu ajustes l'épaisseur de carbone pour obtenir que ce dernier ne rentre pas en déformations plastiques.

Bon courage,


http://bateauxavoile.free.fr

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vzanesco
Ajouté le : 09/04/2010 08:56

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Bonjour,

Merci beaucoup pour votre réponse!

Cette marche à suivre me semble tenir la route.

Cordialement,

V.Zanesco

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vzanesco
Ajouté le : 09/04/2010 12:51

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Encore une petite question...

Quel sont les propriétés mécaniques (module E) d'un alliage d'aluminium utilisé pour les mats, tangon et autres?

Avez-vous une idée?

Cordialement,

V.Zanesco

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dussauj
Ajouté le : 11/04/2010 22:11

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Enregistré le 04/06/2005
Messages: 29
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Alors là ... ce n'est pas facile de donner des valeurs précises.
L'aluminium pur et sans traitement propose des caractéristiques mécaniques peu élevées.
Les fabriquants ajoutent des additifs à l'aluminium et réalisent des traitement (thermique, écrouissage,...) pour améliorer les performance des alliages.

Pour l'aluminium, le module de Young aussi appelé le modulé d'élasticité se situe entre 69 et 75 Gpa.

Par contre, la valeur qui varie plus est la limite d'élasticité de l'alliage. Elle va d'environ 100Mpa à 500 Mpa.
L'aluminium se classe en différentes série (1000,2000,...,7000).

Un fabriquant de mat va se tourner vers les aluminiums offrant de bonnes propriétés mécaniques c'est à dire série 2000 (max : 450 Mpa), 7000 (max : 530 Mpa) sans oublier les 6000 légèrement moins performants avec un maximum à 300Mpa.
Cependant cette dernière série possède une excellente résistance à la corrosion par rapport aux 2000 et 7000.
Dans le cas d'un bateau de régate, je pense que le choix du fabriquant se portera principalement sur la série 7000 ou 2000 associée à un traitement de surface type anodisation pour lutter contre la corrosion.

Personellement je prendrais les valeurs suivantes pour ton étude :
- Poisson : 0.33
- Young : 71 Gpa
- Module d'élasticité : 300 Mpa (350 à 400 Mpa si tu souhaites calculer plus juste)

Bon calcul,


http://bateauxavoile.free.fr

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dussauj
Ajouté le : 11/04/2010 22:23

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Enregistré le 04/06/2005
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J'ai oublié de donner quelques liens intéressants traitant des propriétés des alliages d'aluminium :
Wikipedia
http://www.presentation.enseeg.inpg.fr/aero/fichmat.html
http://v.castelhano.free.fr/probatoire/probatoire1.htm


http://bateauxavoile.free.fr

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vzanesco
Ajouté le : 12/04/2010 08:15

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Merci beaucoup pour toutes ces infos!

Me voila prêt à calculer...

V.Zanesco

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dussauj
Ajouté le : 12/04/2010 09:38

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Message original: dussauj

- Module d'élasticité : 300 Mpa (350 à 400 Mpa si tu souhaites calculer plus juste)



J'ai fais une petite erreur. Pour calculer en minimisant les marges de sécurité, il faut utiliser une valeur du module d'élasticité faible, c'est à dire 300 Mpa.
Si tu souhaites au contraire prendre une marge plus importante, monte a environ 400Mpa.


http://bateauxavoile.free.fr

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