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Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

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sousou123
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Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  sousou123 le Sam 16 Fév 2013 - 22:24

Pour réussir mon projet de simulation il faut que je connaisse les efforts et moments appliqués sur les cadres (ou couples) du fuselage ULM biplaces ! est-ce que je peux trouver quelques documents nécessaires et utiles? merci d'avance Smile
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  Insider le Dim 17 Fév 2013 - 12:25

salut,

un petit "bonjour" ne ferait pas de mal ainsi qu'une petite présentation.

@+

sousou123
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  sousou123 le Dim 17 Fév 2013 - 13:01

Bonjour , ma tache est de remplacer le bois en composites hautes performances des cadres (couples) du fuselage ULM pour l'alléger pour cela je dois connaitres les efforts appliqués sur les cadres en chaque point !!!
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FlyRV8
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  FlyRV8 le Dim 17 Fév 2013 - 18:57

Bonjour,
Je pense qu'il faudrait dans un premier temps que l'on sache sur quel type d'ULM tu travailles.
Quelle vitesse, facteur de charge, etc..., etc...
Bienvenue sur le Forum

Julien Robin
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  Julien Robin le Dim 17 Fév 2013 - 19:15

Gain de poids en remplaçant le bois par du plastique ... je me marre !

sousou123
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  sousou123 le Dim 17 Fév 2013 - 19:42

Merci Smile
Un U.L.M. multi-axe classe3 biplaces masse 450kg , vitesse 200Km/h , facteur de charge +4 g et - 2 g ,coef de sécurité 1.5 minimum
c'est siffusant ou pas ?
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Rico0o
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  Rico0o le Dim 17 Fév 2013 - 20:08

Donner un chiffre avec le peu d'informations que tu donnes n'est pas possible.

Je ne vois qu'une seule solution : modélises le cadre avec des poutres, tu modélises tout ce qui est attaché au cadre (moteur, tableau de bord, pilote et passager etc ...) pour avoir les bonnes masses au bon endroit, tu charges à +4G et à -2G et tu fais tourner un calcul éléments finis.
Si tu veux faire un modèle plus détaillé tu modélises la surface alaire .
Tu auras toutes les contraintes, les moments, etc ... dans toute la structure.

C'est "tout".
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  FlyRV8 le Dim 17 Fév 2013 - 20:08

Je ne suis qu'étudiant et je n'ai certainement pas encore toutes les compétences nécessaires pour te donner des réponses vraiment précises.
De ce que je sais, il y a beaucoup de paramètres à prendre en compte, beaucoup plus que ce que j'ai listé dans ma réponse que tu as lu plus haut.
Le plus simple est de travailler avec un plan et idéalement un modèle numérique.
L'architecture est à prendre en compte. L'avion à des cadres en bois, mais quel type de revêtement y a t'il dessus? toile? tôle? bois?
Train classique/ Tricycle?
Espacement des cadres?
Dimensions extérieures du fuselage...
etc...etc...
Comment comptes-tu fixer les cadres au revêtement et aux lisses?


Ton but est d'utiliser un composite haute performance pour diminuer la masse des cadres à résistance égale si je comprends bien.
As-tu essayé de quantifier ton gain de masse dans le cas le plus optimiste...Les cadres sur un avion représentent une masse infime. Imaginons que tu diminues ta masse de 50% (cas très optimiste) 50% de 3kg ça ne fait pas grand chose.
Note : 3kg c'est une valeur que je donne comme ça et qui est certainement fausse pour l'ULM sur lequel tu travailles. J'ai passer beaucoup de temps à travailler sur un avion de 820kg de masse max et la masse de l'ensemble des cadres ne dépassait pas 3kg.

Des cours que j'ai suivis, je peux te dire :
L'utilisation de la fibre est intéressante pour la conception d'un avion complet (monocoque?), pour des formes complexes, ou pour des pièces lourdes/avec un grand moment d'inertie.
Je ne pense pas que tu gagneras grand chose en faisant des cadres en composite.

C'est un projet dans le cadre d'une école ou personnel ?

sousou123
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  sousou123 le Dim 17 Fév 2013 - 20:24

je suis étudiante et ce sujet entre école et societé mais le but est de constuire un ulm tout en composite et comme départ je commence par les cadres !! et l'étape d'identification des effort c'est la plus difficile !

sousou123
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  sousou123 le Dim 17 Fév 2013 - 20:32

merci bien Ricoo et FlyRV8 Smile
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  FlyRV8 le Dim 17 Fév 2013 - 20:40

Ok, je n'avais pas compris que c'était pour faire l'avion complet en composite.. Je croyais que le projet portait uniquement sur le remplacement de cadres en bois par des cadres en composite.
C'est tout de suite beaucoup plus justifié.

L'ULM est un modèle qui est connu ou c'est un prototype? (simple curiosité)

J'espère que tu auras des réponses à tes questions.



sousou123
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  sousou123 le Dim 17 Fév 2013 - 20:51

pour le moment les cadres seulement et c'est un avion connu!!
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jihef
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  jihef le Dim 17 Fév 2013 - 21:53

Mon avis perso : je ne pense pas qu'une structure faite pour un matériau soit adaptée à un autre matériau. Vouloir juste remplacer des éléments en bois par du composite me semble une mauvaise idée.

Idéalement il faudrait refaire le fuselage. Vu les réalisations en composites classiques (fibre de renfort + résine), ce sont plutôt des structures monocoques qui sont utilisées.

D'après une interview de Jean Délémontez et Christophe et Pierre Robin, la rigidité du bois et du carbone sont assez différente en faveur du bois (plus raide à la rupture que le carbone), donc pour remplacer l'un par l'autre : ajout de matière, donc de poids et un gain qui s'amenuise.


Je n'arrive pas à retrouver les références de l'interview. Je sais juste qu'il a été fait par Gabriel GAVARD.

sousou123
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  sousou123 le Dim 17 Fév 2013 - 22:05

ok merci , mais la transformation des cadres n'est pas un bon départ pour la transformation de fuselage tout en composite? ou il ya d'autres méthodes ?

Julien Robin
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  Julien Robin le Dim 17 Fév 2013 - 22:12

jihef a écrit:Mon avis perso : je ne pense pas qu'une structure faite pour un matériau soit adaptée à un autre matériau. Vouloir juste remplacer des éléments en bois par du composite me semble une mauvaise idée.

Idéalement il faudrait refaire le fuselage. Vu les réalisations en composites classiques (fibre de renfort + résine), ce sont plutôt des structures monocoques qui sont utilisées.

D'après une interview de Jean Délémontez et Christophe et Pierre Robin, la rigidité du bois et du carbone sont assez différente en faveur du bois (plus raide à la rupture que le carbone), donc pour remplacer l'un par l'autre : ajout de matière, donc de poids et un gain qui s'amenuise.


Je n'arrive pas à retrouver les références de l'interview. Je sais juste qu'il a été fait par Gabriel GAVARD.
+1 sur toute la ligne.

Cas extrème : avec les rétrofits Cap 232, on a vu ce que ca a donné quand on remplace un élément par du carbone ...

A bilan égal, le plastique est plus lourd que le bois, c'est une certitude.


Je me demande aussi la validité des calculs demandés sur un forum de jeunes pilotes qui n'ont pas forcément la compétence, d'autant qu'on ne leur donne pas les inputs ... et je parle même pas de la réutilisation de ces calculs ...
L'intérêt de la démarche me semble donc ... disons discutable !

Je m'interroge aussi à propos du fait de vouloir refaire en composites un ULM existant ... Ca porte pas "un peu" préjudice au constructeur du modèle original et à sa propriété intellectuelle ?
Enfin je dis ca ... je dis rien ... Rolling Eyes
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Rico0o
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Re: Les forces appliquées sur les cadres du fuselage ULM

Message  Rico0o le Lun 18 Fév 2013 - 0:20

Julien Robin a écrit:
jihef a écrit:Mon avis perso : je ne pense pas qu'une structure faite pour un matériau soit adaptée à un autre matériau. Vouloir juste remplacer des éléments en bois par du composite me semble une mauvaise idée.

Idéalement il faudrait refaire le fuselage. Vu les réalisations en composites classiques (fibre de renfort + résine), ce sont plutôt des structures monocoques qui sont utilisées.

D'après une interview de Jean Délémontez et Christophe et Pierre Robin, la rigidité du bois et du carbone sont assez différente en faveur du bois (plus raide à la rupture que le carbone), donc pour remplacer l'un par l'autre : ajout de matière, donc de poids et un gain qui s'amenuise.
+1 sur toute la ligne.

Cas extrème : avec les rétrofits Cap 232, on a vu ce que ca a donné quand on remplace un élément par du carbone ...

A bilan égal, le plastique est plus lourd que le bois, c'est une certitude.


Je me demande aussi la validité des calculs demandés sur un forum de jeunes pilotes qui n'ont pas forcément la compétence, d'autant qu'on ne leur donne pas les inputs ... et je parle même pas de la réutilisation de ces calculs ...
L'intérêt de la démarche me semble donc ... disons discutable !

En effet une structure est normalement calculée et optimisée (si il y a eu calcul et optimisation) pour un matériau entre autre. Passer de l'acier à du composite n'est pas une bonne solution, l'un est isotrope (en gros toutes les caracteristiques sont égales quelque-soit la direction où l'on regarde), l'autre non. Il en est de même pour du bois (qui n'est pas isotrope, la raideur dépend de l'angle entre la solicitation et les fibres du bois).
Refaire le cadre sans refaire tout l'avion (ou ULM dans ce cas) n'est pas très judicieux.

"la rigidité du bois et du carbone sont assez différente en faveur du bois (plus raide à la rupture que le carbone)" Tu veux parler de limite élastique ou limite en rupture ??
Dans tous les cas tout dépend de la solicitation : en traction le carbone est plus résistant que le bois (limite d'élasticité de même pas 100MPa contre plus de 1000 pour le carbone). Utiliser le mauvais matériau ou le soliciter dans des directions inadéquates engendre un surdimensionnement de la structure. Mais si la structure est bien conçu, le carbone peut sans doute faire gagner poids et augmenter la résistance (et faire augmenter le prix accessoirement). Bref là n'est pas la question.

Quand au calculs, pas grand monde ici peut faire tourner de bons calculs en effet. Il n'y a pas des tonnes d'ingénieur calcul. Je suis en formation dans le domaine et je fais tourner des calculs quasiment tous les jours depuis quelques-mois, y compris des calculs de treillis, mais pas encore fait de composite pour le moment, et je ne me risquerais pas à calculer quelque-chose de la sorte, si cet ulm vole, je n'ai pas envie d'avoir la responsabilité des calculs. Il faut plusieurs années pour maitriser le domaine.

Mais mieux vaut-il le demander ici ou le faire soit-même ?? Quand on n'a pas les compétences, il est normal de demander. Il ne savait pas que sa demande nécessite des compétences spécifiques.
Le fait est que je pourrais lui donner des résultats (j'ai pas dit corrects), il a donc bien fait de demander, au moins il sait quel est la méthode pour avoir ce qu'il veux.


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