Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede BiBi WET » Jeu 31 Juil 2014 22:27

taupe a écrit:
Ces arguments me laissent sceptique comme d'habitude : il peut paraitre intuitif quand on a une roue ligaturé en main, sans jante (donc seulement moyeux+rayons) qu'on rigidifie de cerre manière une rayonnage en torsion, mais j'ai énormément de mal à croire (et à vérifier) qu'on puisse faire passer une force significative en flexion sur un rayon grace à une ligature. Et si c'était le cas pourquoi ne pas aller au bout de l'idée et coller/souder les rayons entre eux au point de jonction? Encore mieux: pourquoi ne pas relier les ligatures entre elles à la façon d'un Michel Debien?


Car la ligature "traditionnelle" ne pose aucun problème en cas de SAV pour dévoiler une roue, changer un rayon, etc.

Concernant l'effet des ligatures, c'est ton droit de ne pas y croire et je respecte ton poids de vue. Mais dans ce cas pourquoi les proposer en option ? Juste pour l'effet de maintien en cas de casse d'un rayon ?
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En théorie il n'y a pas de différence entre la théorie et la pratique mais en pratique il y en a.
Et malheureusement, ce constat n'a rien de théorique.
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede BiBi WET » Jeu 31 Juil 2014 22:31

F-O-B a écrit:
Tu me dis 5% ...?
c'est quoi tes références de mesure en torsion, en rigidité etc ...?


Je parlais d'une différence de rigidité latérale de 5% qui était ressentie par tous les testeurs rencontrés.

En l'occurrence il s'agissait d'un gain de 5% par rapport à une mesure de "référence" sur une Crest 26".
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede BiBi WET » Jeu 31 Juil 2014 22:45

F-O-B a écrit:Virgule quelque chose je trouve que c'est pas très pratique, et puis tout le monde s'exprime en N/mm.


Moi ce qui me parle c'est d'exprimer la valeur de déplacement en mm pour une valeur de "x" N correspondant à une contrainte réalise "moyenne". De toute façon c'est linéaire et ça passe par l'origine (0 N / 0mm) donc la valeur pour une seule charge suffit à se faire une idée mentale de la rigidité d'une roue. Sachant de toute façon qu'on parle ici de rigidité et pas de seuil de saturation.

F-O-B a écrit:On mesure une déviation en fonction d'une charge.


C'est bien ce que je dis moi aussi. C'est pour cela qu'un valeur de déviation mesurée pour une charge donnée est une notation plus parlante pour moi.


F-O-B a écrit:Tous les pilotes n'ont pas la même la même force, alors que la paire de roue à tester pour plusieurs pilotes reste la même en terme de rigidité.
On affiche des valeurs de contraintes et pas celle d'un pilote pour des données techniques, enfin à mon sens.


De toute façon tout peut se convertir dans les différentes notations donc si effectivement ça te parles plus de donner des valeurs en N/mm pourquoi pas. Personnellement ça me demande juste de faire un effort pour convertir cela en une représentation qui "me parle".
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede BiBi WET » Jeu 31 Juil 2014 22:48

F-O-B a écrit:
BiBi WET a écrit:
F-O-B a écrit:Image

BIBI, puisque tu dis que la mesure à 180° n'apporte rien, je te laisse argumenter ces deux tests que j'avais réalisé.
Ne pas tenir compte de la mesure à 400N*.


Je dis juste comme Vincent que ce qui me semble pertinent c'est le comportement de la jante entre l'axe du moyeu et le point d'appui au sol.
Si tu penses que la valeur de déplacement de la jante à l'opposé du point d'appui à une importance (sur des roues à disque en tout cas puisqu'on est dans la section VTT) c'est plutôt à toi d'argumenter. Me concernant je ne juge pas utile d'essayer d'expliquer ce qui se passe à ce niveau.

Tiens, juste une remarque en passant, toujours dans un souci de coller au mieux à la réalité, je préfère exprimer mes résultats de tests en mm/N qu'en N/mm car sur le terrain la force imposée par le pilote est toujours la même d'une roue à l'autre. Ce qui change c'est bien la valeur de déformation (en mm) propre à chaque roue...


80N/mm ou 0.0125mm/N.
66.6N/mm ou 0.0150mm/N.
entre ces deux valeurs il y a 0.5mm.

Virgule quelque chose je trouve que c'est pas très pratique, et puis tout le monde s'exprime en N/mm.
On mesure une déviation en fonction d'une charge.
Tous les pilotes n'ont pas la même la même force, alors que la paire de roue à tester pour plusieurs pilotes reste la même en terme de rigidité.
On affiche des valeurs de contraintes et pas celle d'un pilote pour des données techniques, enfin à mon sens.


Et sinon concernant l'analyse de la valeur de déplacement de la jante à 180° de la contrainte cela donne quel type d'indication utile pour caractériser le comportement d'une roue sur le terrain selon toi ?
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede Seb-@. » Ven 1 Aoû 2014 10:42

BiBi WET a écrit:
F-O-B a écrit:Tous les pilotes n'ont pas la même la même force, alors que la paire de roue à tester pour plusieurs pilotes reste la même en terme de rigidité.
On affiche des valeurs de contraintes et pas celle d'un pilote pour des données techniques, enfin à mon sens.


De toute façon tout peut se convertir dans les différentes notations donc si effectivement ça te parles plus de donner des valeurs en N/mm pourquoi pas. Personnellement ça me demande juste de faire un effort pour convertir cela en une représentation qui "me parle".


N/mm ou mm/N, ce n'est qu'une question de point de vue et ça ne change pas grand-chose pour l'analyse... A la limite, c'est un peu de la sodomie de diptères :mrgreen:

De mon point de vue de concepteur, par habitude je préfère parler en N/mm, c'est-à-dire en raideur. J'assimile la roue à une somme de ressorts d'où la plus grande facilité, pour ce qui me concerne, à parler en raideur et pas en 1/raideur.

C'est la raideur (pas au sens de "inconfortable", ou "rigide", mais au sens de la raideur d'un ressort = un rapport entre un effort appliqué et une déformation obtenue) que l'utilisateur perçoit. Pas la déformation, sauf évidemment pour des déformations importantes... mais quand on en arrive là, ça sent mauvais pour la roue.

Bref, quand on donne un coup de guidon brutal, lors d'une accélération ou encore lors d'un freinage, c'est la raideur du "ressort" (la roue) qui fait qu'on la trouve nerveuse ou non.

A ce sujet, tout comme pour un cadre, une raideur très élevée en torsion (c'est-à-dire lors du pédalage) peut-être nécessaire pour un pilote et pénalisante pour un autre (généralement le cas des pilotes très légers).

En latéral, à mon sens la question est différente et il n'y a pas à se poser trop de questions : le plus raide, le mieux. Ceci étant, là où cela devient complexe à doser, c'est que la raideur en torsion et la raideur latérale dépendent de paramètres communs. Difficile donc de modifier l'une sans changer l'autre. Pourtant, ce sont deux caractéristiques bien différentes qui nécessitent chacune une optimisation.
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Messagede F-O-B » Ven 1 Aoû 2014 12:20

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Messagede F-O-B » Ven 1 Aoû 2014 12:44

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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede Seb-@. » Ven 1 Aoû 2014 14:47

Je n'ai rien contre les N/mm, c'est ce que j'utilise :lol:

Pour le reste, passer de l'un à l'autre n'est quand même pas bien compliqué...
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Messagede F-O-B » Sam 2 Aoû 2014 17:19

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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede PhanuHell » Mar 12 Aoû 2014 10:04

Petite question aux spécialistes : est-il réellement impossible de faire un moyeu avant disque avec les deux flasques symétriques. Je m'explique : si la nappe gauche est moins conique en raison de la place laissée à l'étrier, elle n'en est pas moins assez robuste pour encaisser les différentes charges. De plus, axialement, elle encaisse nécessairement la même charge que la nappe gauche, puisque la jante reste au centre. Or on remarque bien que les moyeux ne sont que très rarement conçus de façon asymétrique, en dehors de l'offset (càd les flasque sont identiques, mais simplement décalés).

Quelle est le gain en ayant deux longueurs de rayon différentes et des tensions différentes de part et d'autre (par exemple 1200N et 700N), alors que le moyeu et les flasques en soi tiendraient sans problème 1200N symétriques ? Le comportement ne serait-il pas plus homogène avec cette symétrie ? (sans parler des aspects pratiques et de l'aéro)

Pasque honnêtement, c'est con de se trimballer avec un beau Rohloff tout bien symétrique et d’avoir une roue avant bancale ... :mrgreen:
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede BenoiX » Mar 12 Aoû 2014 10:38

Le fait de décaler la nappe pour laquelle il y a de la place permet de gagner en rigidité latérale (dans les deux sens). Cela n'engendre aucune asymétrie de comportement, tant qu'on reste dans le domaine élastique où il reste de la tension dans tous les rayons. C'est la géométrie (angle des nappes) qui procure de la rigidité, pas la tension.

La tension des rayons n'a aucune influence sur la rigidité, tant qu'on reste dans le domaine élastique (sans annuler la tension des rayons). La tension sert surtout à repousser ce point de non-linéarité où la roue s'écroule du fait de l'annulation de tension d'un côté.
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Messagede Seb-@. » Mar 12 Aoû 2014 11:38

C'est un peu laconique comme réponse, mais : +1 !
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede PhanuHell » Mar 12 Aoû 2014 11:54

Ok, mais je ne vois pas en quoi cela ajoute de la rigidité latérale "dans les deux sens" (je ne mets pas en doute, mais je ne comprends pas la raison). Pour moi, si la roue est soumise à flexion (en danseuse par exemple), il y a la partie haute qui travaille en tension et la basse qui se détend d'un côté, et l'inverse de l'autre côté. Or la différence de tension de rayons des nappes gauche et droite a pour but d'avoir une résultante axiale identique (pour centrer la roue). J'imaginais donc que les deux nappes ont la même incidence sur la flexion latérale de la roue.
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede Pat2A » Mar 12 Aoû 2014 12:02

Plusieurs méthodes pour avoir un moyeu symétrique à l'avant:
- Rapprocher le flasque opposé au disque vers le centre ce qui entraînera une perte de rigidité comme le suggère BenoiX.
- Agrandir le diamètre du flasque côté disque pour augmenter l'angle de la nappe de rayon. Effet disgracieux assuré mais peut être compensé par l'utilisation d'une jante aux perçages asymétriques.
- Utiliser un moyeu AV en 135 mm comme sur les Fatbike ou comme sur les Jeff Jones.
- Utiliser des roues à bâtons mais coût important...
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede PhanuHell » Mar 12 Aoû 2014 14:43

Pat2A a écrit:Plusieurs méthodes pour avoir un moyeu symétrique à l'avant:
- Rapprocher le flasque opposé au disque vers le centre ce qui entraînera une perte de rigidité comme le suggère BenoiX.
- Agrandir le diamètre du flasque côté disque pour augmenter l'angle de la nappe de rayon. Effet disgracieux assuré mais peut être compensé par l'utilisation d'une jante aux perçages asymétriques.
- Utiliser un moyeu AV en 135 mm comme sur les Fatbike ou comme sur les Jeff Jones.
- Utiliser des roues à bâtons mais coût important...


C'est le premier point qui m'intéresse, à fortiori pour la route où le gain aéro me semble intéressant.
Le second point que tu proposes est difficilement réalisable car avec certains étriers épais on est vite près des rayons.
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede Seb-@. » Mar 12 Aoû 2014 15:30

Agrandir le flasque n'est pas très "rentable" pour améliorer la rigidité latérale. A l'avant côté disque ou à l'arrière côté RL, déplacer le flasque de 1mm est à peu près équivalent à une augmentation de 10mm du rayon d'implantation des perçages (20mm sur le diamètre, ça commence à faire beaucoup).
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede PhanuHell » Mar 12 Aoû 2014 18:16

Je suis d'accord avec tout ça, mais je ne comprends toujours pas en quoi augmenter l'offset sur un seul des deux côté augmente la rigidité. Je pense que si on le fait à l'arrière, c'est parce que sinon les types de ne tendraient qu'à 1000N de chaque côté les trois quarts du temps, ce qui est de loin trop faible pour tenir en latéral. Mais deux fois 1300 avec un faible offset, j'ai le sentiment que ça tiendrai autant que 800+1300 avec un grand offset à gauche. Je veux bien que ça change la done en radial, bien que je sois sceptique sur le bénéfice d'une tension verticale en dent de scie.

Si je me plante il faut que je comprenne pourquoi :D
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Messagede audio » Mar 12 Aoû 2014 20:07

Ton sentiment est forcément le bon puisque tu dis toi meme que la jante reste centrée, donc 2x 1300 ou 1300+800, c'est toujours le 1300 qui compte.

Mais que veux-tu gagner avec 2 parapluies symétriques, puisqu'on ne touche pas au coté fermé (disc avant et RL arrière) ?

PS. On y arrive quasiment sur un moyeu avant avec une flasque droite de petit diamètre et une jante avec une grande asymétrie (env. 3mm).
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede Seb-@. » Mar 12 Aoû 2014 20:17

Dans une certaine mesure, c'est un peu ce que je fais pour mes moyeux avant. A l'époque où je les ai conçus j'avais à l'esprit de faire des jantes (asymétriques), projet tombé à l'eau vu que Ryde s'est chargé de faire ce que j'avais à l'idée. En un sens, ça tombe bien !

Bref :
- flasque côté disque le plus possible écarté
- flasque droit très déporté mais de plus petit diamètre.
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede PhanuHell » Mar 12 Aoû 2014 20:57

audio a écrit:Ton sentiment est forcément le bon puisque tu dis toi meme que la jante reste centrée, donc 2x 1300 ou 1300+800, c'est toujours le 1300 qui compte.

Mais que veux-tu gagner avec 2 parapluies symétriques, puisqu'on ne touche pas au coté fermé (disc avant et RL arrière) ?

PS. On y arrive quasiment sur un moyeu avant avec une flasque droite de petit diamètre et une jante avec une grande asymétrie (env. 3mm).


1° J'y gagne en simplicité (même longueur, même croisement), en esthétique, et en aérodynamique. Je pense aussi qu'il y à quelque chose à gagner d'un point de vue vibratoire, mais là c'est moins tangible. Pour l'aéro en revanche sur un route je pense qu'il y a un réel gain. J'ai sous les yeux un urbain en 700x1" et le rayonnage gauche dépasse très pneu du pneu. Avec la tendance des jantes bombée, ils serait quasiment entièrement masqués.

2° A l'inverse : si ce n'est l'habitude et les idées préconçues (ceci étant dit sans ironie, on en a tous des centaines), quel intérêt de différencier les deux côtés ? L'argument de la rigidité latérale n'étant pour moi pas démontré, il peut y en avoir d'autre (par exemple, comme je disais plus haut, la crainte d'une tension trop basse si le centrage est vite atteint)
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede BenoiX » Mar 12 Aoû 2014 23:12

PhanuHell a écrit:L'argument de la rigidité latérale n'étant pour moi pas démontré


Si tu veux une démonstration le mieux est de poser les équations, qui sont très simples. Deux ressorts de raideurs différentes en série, avec la jante entre les deux.

Donc ce qui te gène si je comprends bien, c'est qu'une nappe de rayons participe à la rigidité latérale de la roue dans les deux sens, bien qu'elle ne 'tire' que d'un côté.

Je propose une analogie: prends une suspension de voiture (ou de VTT, tiens). C'est un ressort préchargé, régi en gros par les mêmes principes. Dans la suspension le ressort est toujours comprimé, il ne travaille jamais en traction bien que la roue effectue des mouvements dans les deux directions.
La raideur de suspension, pour faire monter la roue (ou baisser la caisse) c'est facile, c'est la raideur du ressort (au passage ça ne dépend pas de sa précontrainte, soit l'équivalent de la tension pour une roue de vélo).
Mais alors quelle est la raideur de suspension, lorsque la roue descend ? Réponse : exactement la même que quand la roue monte ! Même quand le déplacement se fait en sens inverse de l'effort, on se balade toujours sur la même courbe effort-déplacement, avec la même pente et donc la même raideur. Si tu rigidifies ta roue pour les mouvements vers la gauche, tu la rigidifies aussi pour les mouvements vers la droite.

Pour que ce ne soit pas le cas, il faut quitter le domaine élastique, donc soit avoir un système avec des pertes (chemin retour avec effort moins important que le chemin aller), soit un système qui crée spontanément de l'énergie (chemin retour avec effort plus élevé).
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede F-O-B » Mer 13 Aoû 2014 14:55

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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede PhanuHell » Jeu 14 Aoû 2014 15:59

Merci pour vos interventions. Vous ne m'avez pas encore convaincu, mais vous m'avez bien aidé à défricher. ;)

BenoiX a écrit:Si tu veux une démonstration le mieux est de poser les équations, qui sont très simples. Deux ressorts de raideurs différentes en série, avec la jante entre les deux.


J'ai justement fait ça, car je pense jusqu'ici que c'est une bonne base de simplification. (J'ai bien compris qu'un nappe plus inclinée impliquait augmenter la raideur axiale). J'ai pris des valeurs simples pour les calculs.
Hypothèses :
- Deux ressorts en opposition, de raideur différente.
- précharge à l'équilibre 10N
- La longueur initiale est indifférente, puisqu'on connaît la raideur. Seul le déplacement (delta) nous importe.

Première constatation : si j'applique une charge inférieure à 10N dans un sens ou dans l'autre, rien de se passe. En effet, les ressorts étant précontraints à 10N, il faut dépasser cette valeur pour en comprimer un. Je ne peux pas ajouter 1N aux 10N du ressort 1 pour comprimer le ressort 2. Il faut dépasser les 10N pour déformer le ressort précontraint, c'est la définition même de la précontrainte. Ce faisant, on relâche la précontrainte du ressort opposé.

Ceci est très important, car je ne suis pas sûr que lorsqu'on applique 200N voire 300N, on dépasse la tension axiale résultante de x rayons tendus à 1000N. La déformation mesurée n'a donc pas forcément eu d'incidence sur la tension des rayons, cela peut être une déformation par pivotement : la tête de rayon décrit un arc de cercle de centre le coude, la tension ne varie pas, seule la rigidité du cercle entre en jeu (expliquant ainsi les résultats de FOB).

J'applique donc une force de 11N dans la direction d'un des deux ressorts (le moins raide) et je fais varier la raideur de l'autre. Rebelotte en appliquant la tension vers le plus raide, et en faisant varier l'opposé.

Voici les tableaux obtenus :
[Supprimé pour pas vous embrouiller]

On voit bien que si l'on applique la surcharge sur le ressort le plus faible ou le plus fort, la raideur du ressort opposé ne change rien au déplacement final. C'est évident puisqu'on le "soulage", il va jusque se détendre jusqu'à la nouvelle valeur de précontrainte. En revanche, plus la raideur du ressort opposé est faible, plus on atteint rapidement la valeur nulle, qu'il faut à tout prix éviter.(D'ailleurs, les tableaux ne sont pas spécialement utiles pour démontrer ça, mais bon, j'en ai eu besoin pour me représenter tout ça).

Ceci étant, même avec les rayons opposés complètement détendus, cela n'influence pas la déformation (donc la "rigidité") seulement la longévité.

J'en reviens donc à : "pourquoi un parapluie fermé d'un côté augmente là rigidité dans les deux sens ?" Peut-être une piste avec mon hypothèse précédente :
"cela peut être une déformation par pivotement : la tête de rayon décrit un arc de cercle de centre le coude"

En effet, plus le rayon est pentu, plus le "pivotement" augmente la composante radiale (forte) par rapport à la composante axiale (faible) de la tension. Toutefois, ça me semble conforter que ça ne marche pas pareil dans les deux sens... :mrgreen:
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Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede phill35 » Jeu 14 Aoû 2014 17:04

T'es un ouf Phanuel et c'est pour ça que je t'adore ;)
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede BenoiX » Jeu 14 Aoû 2014 18:32

PhanuHell a écrit:Première constatation : si j'applique une charge inférieure à 10N dans un sens ou dans l'autre, rien de se passe. En effet, les ressorts étant précontraints à 10N, il faut dépasser cette valeur pour en comprimer un. Je ne peux pas ajouter 1N aux 10N du ressort 1 pour comprimer le ressort 2. Il faut dépasser les 10N pour déformer le ressort précontraint, c'est la définition même de la précontrainte. Ce faisant, on relâche la précontrainte du ressort opposé.


Il y a un problème dans ton modèle. La jante doit commencer à bouger dès l'application d'un effort, aussi minime soit-il, même avant qu'il atteigne la valeur de précontrainte.

Il ne faut pas oublier que la jante est initialement à l'équilibre entre les deux ressorts, donc chaque ressort applique déjà à son voisin un effort égal à la valeur de précontrainte. On n'est pas vraiment sur une 'précontrainte' de montage, mais sur une charge fonctionnelle d'équilibre. La jante n'est pas plaquée sur une butée, elle est à l'équilibre entre ses deux ressorts.

Pour reprendre l'analogie de la suspension auto, le cas que tu décris est valide si la voiture est les pattes en l'air, suspension complètement détendue. Là les ressorts sont préchargés contre une butée fixe. Pour commencer à faire apparaître un mouvement, il faut dépasser l'effort de précontrainte appliqué sur les ressorts.
Mais dans le cas de notre roue de vélo, on est plutôt dans la situation où la voiture est à l'équilibre posée sur ses roues. Là le ressort n'est plus en butée, il est à l'équilibre autour d'un effort supérieur à la valeur de précontrainte, et si tu rajoutes un petit effort (tu appuies sur le capot par exemple), tu vas faire bouger la suspension même sans appliquer un effort équivalent à la précharge initiale. La précontrainte n'a aucun effet sur la raideur, une fois que la suspension à quitté sa butée de détente (en appliquant un effort total supérieur à la précontrainte).

Pour revenir à ton modèle de roue à l'équilibre, si tu rajoutes 1N sur la jante tu vas rajouter de l'effort au ressort d'un côté, mais aussi en retrancher de l'autre, ce qui va résulter en un petit déplacement de la jante suivant les pentes de raideurs des deux ressorts.
Et la valeur de ce déplacement dépend de la raideur du ressort que tu comprimes, mais aussi de la raideur de celui que tu détends. Car pour trouver le nouveau point d'équilibre de la jante malgré l'effort extérieur que tu as rajouté, tu as besoin de considérer la compression additionnelle du ressort comprimé, mais aussi la détente du ressort détendu.
C'est précisément la réponse à ton interrogation initiale : la raideur du ressort 'opposé' participe aussi à la raideur vue à la jante.

PhanuHell a écrit:Hypothèses :
- Deux ressorts en opposition, de raideur différente.
- précharge à l'équilibre 10N
- La longueur initiale est indifférente, puisqu'on connaît la raideur. Seul le déplacement (delta) nous importe.


Je pense que c'est là qu'est le problème dans ton modèle. Dans une roue de vélo, les conditions aux limites au niveau du moyeu ne sont pas un effort, mais un déplacement. Les extrémités extérieures de tes deux ressorts doivent être fixes (c'est les points d'attache des rayons sur le moyeu, dont l'écartement des flasques est fixe) et ne pas bouger sous l'effet des efforts que tu vas rajouter sur la jante.
Il faut que tu appliques ta précontrainte par un déplacement imposé, pas par un effort. Certes pour les conditions initiales ça ne change rien, mais dès que tu rajoutes un effort perturbateur si tu as un effort constant comme conditions limites à ton système alors tes flasques de moyeu vont bouger.


D'ailleurs on voit bien dans ton tableau qu'il y a des problèmes dans le calcul de l'équilibre de la jante.
Tu as une précharge de 10N de part et d'autre, tu rajoutes 1N. Tu rajoutes donc 1N de compression au ressort comprimé. Et tu as recalculé la longueur du ressort comprimé sous 11N pour déterminer la position de la jante. Mais tu n'as pas vérifié que la jante est à l'équilibre. A partir de cette nouvelle position, tu dois calculer l'effort appliqué par le ressort détendu dans ta nouvelle position. Et tu verras que ça ne fait plus 10N (puisque la jante a bougé), et donc que ta jante n'est pas à l'équilibre. Et qu'en fait, en appliquant 1N, et en laissant le système s'équilibrer, le ressort comprimé ne verra pas 11N et le ressort détendu ne verra pas 10N. Les valeurs d'efforts résultantes au point d'équilibre dépendent des raideurs des deux ressorts à la fois, et donc la position d'équilibre aussi.
Dernière édition par BenoiX le Ven 15 Aoû 2014 17:07, édité 1 fois.
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede PhanuHell » Jeu 14 Aoû 2014 20:38

@phil : merci, mais c'est pas si fou que ça de chercher à comprendre ;)

@BenoiX : je vais vérifier mon modèle avec ton éclairage. Ce qui est sûr par contre et contrairement à ce que tu dis, c'est que si tu appliques une force extérieure sur la roue, elle n'est plus à l' équilibre.

D'autre part, si tu prends tes ressorts verticalement, que tu poses un poids de 1N entre les deux, le ressort du dessous s' affaisse peut être, mais pas sous une charge de 11N puisque celui du dessus se détend. Je vais creuser de ce côté là.
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede BenoiX » Jeu 14 Aoû 2014 23:26

PhanuHell a écrit:@BenoiX : je vais vérifier mon modèle avec ton éclairage. Ce qui est sûr par contre et contrairement à ce que tu dis, c'est que si tu appliques une force extérieure sur la roue, elle n'est plus à l' équilibre.


Je parle d'équilibre de la jante. Une fois qu'elle est stabilisée (qu'elle ne bouge plus sous son effort extérieur), elle est à l'équilibre et donc l'ensemble des forces appliquées sur elle doit s'annuler. Ressort 1 + ressort 2 + effort extérieur = 0. Je pense que ce n'est pas le cas dans ton calcul précédent.

Et je ne vois pas biens ce que tu veux dire par le fait que la roue n'est plus à l'équilibre. Tout corps immobile (ou en général qui se déplace à vitesse constante dans un référentiel galiléen, mais bon on va pas pinailler 8-) ) est à l'équilibre, et l'ensemble des efforts qui s'y applique est nul. C'est vrai pour la roue complète aussi, à partir du moment où tu définis correctement ton système et ses conditions limites. Typiquement dans le cas de ton exemple, si la roue est tenue par son moyeu, l'effort de réaction du 'bâti' sur le moyeu va changer d'1 N si tu appliques 1 N à la jante depuis l'"extérieur". La roue étant toujours à l'équilibre.

PhanuHell a écrit:D'autre part, si tu prends tes ressorts verticalement, que tu poses un poids de 1N entre les deux, le ressort du dessous s' affaisse peut être, mais pas sous une charge de 11N puisque celui du dessus se détend. Je vais creuser de ce côté là.

C'est effectivement la clé du problème, et de sa solution. ;)
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede PhanuHell » Jeu 14 Aoû 2014 23:54

Bon j'ai remouliné la moulinette, et vous aviez raison. ;)

Effectivement une fois la charge C appliquée l'équilibre doit subsister.

Donc si nous avons au départ F0Ressort1 = F0Ressort2, on a ensuite F1Ressort1 + C = F1Ressort2, avec un déplacement par rapport à l'équilibre initial de X1. Je vous fait la suite en deux ligne pour pas vous emmerder, mais on a donc
* F1Ressort1 + C = F1Ressort2
et
* F1Ressort1 + C = (P0Ressort1 - X1).k1 + C
et
* F1Ressort2 = (P0Ressort2 + X1).k2

=>

X1 = (P01.k1 - P02.k2 + C)/(k1 + k2)

(Où l'on sent déjà que les deux raideurs interviennent dans la déformation)

Résultat en tableau :

Image

On constate effectivement que la déformation est moindre si le ressort opposé est plus raide, qu'il soit le ressort fort ou faible n'y change rien.

En bonus pour FOB, j'ai rajouté une colonne qui montre aussi que quelle que soit la charge initiale, la déformation ne dépend que de la charge ajoutée (ce qu'il a montré expérimentalement), et de la raideur. Ce qui donne au passage la mesure de l'importance de la section et du module d'élasticité du matériau du rayon : roue rigide = rayons raides + parapluie fermé (mais c'est du pur étalage de science, futile j'entends bien :lol: )

Merci pour vos explications et votre patience ;)

(PS : J'ai supprimé l'autre tableau pour éviter les embrouilles, déjà que j'ai écrit assez de conneries :mrgreen: )
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede lebad » Ven 15 Aoû 2014 08:12

J'arrive après la bataille, discussion intéressante ! Je plussoie BenoiX qui a très très bien compris la mécanique de la roue... et remercie PhanuHell pour l'avoir mis en chiffres sur ce petit modèle bien choisi !
Bref merci

(à propose de ta joke, PhanuHell, sur l'étalage de science. C'est bien vu mais je crains que la personne à laquelle tu penses ne soit même pas passée lire ici... De toute façon, autant s'acheter 50 paires de roues, et en revendre 48 pour avoir des autocollants plus beaux et mieux en accord avec la guidoline)
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Re: Roues & Moyeux: Mesures de rigidité et autres paramètres

Messagede audio » Ven 15 Aoû 2014 08:49

PhanuHell a écrit:J'en reviens donc à : "pourquoi un parapluie fermé d'un côté augmente là rigidité dans les deux sens ?"

Sans rentrer dans tous vos calculs savants, un simple schéma semble suffire :

Image
(Piqué sur le FB de AcSe, désolé Seb@, j'espère que tu m'en veux pas)

Les 2 composants latérales sont forcément égales car la roue est à l'équilibre.
La composante latérale du coté défavorable (gauche) sera atteint plus vite qu'à droite vu qu'il y a plus d'angle. Donc besoin de moins de tension, coté gauche.

Pour augmenter la rigidité latérale, on cherche à ouvrir au max le parapluie défavorable (droit) pour augmenter la composante latérale, puisque c'est le coté défavorable justement. Par symétrie, le coté gauche verra sa composante latérale augmenter aussi et donc sa tension également.

Si on ne peut plus améliorer l'angle coté droit, alors on le réduit coté gauche (par recentrage du flasque (mais problème de rigidité via les roulements ??) ou réduction du diamètre du flasque), mais ceci n'améliore pas la composante latérale globale de la roue (rigidité), ça augmente juste la tension du coté moins tendu.
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