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 Sujet du message: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Mar 25 Fév, 2014 12:28 pm 
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Bonjour à tous

Je souhaite faire une éprouvette pour vérifier l'adhérence de la toile sur les nervure des ailes.

J'ai fais ce calcule

Le poids maxi du CP615 est de 850 kg
La surface de l'aile est de 13 m2
Cella nous donne une charge de 65 kg/m2

je défini sue chaque collage sur les nervures reprend reprend grossièrement la valeur de la charge du rectangle délimité par les deux nervures, le longeron arrière et le longeron principal.
Cela donne une surface de 0.21 m2
Soit ~14 kg
que je multiplie par les +4G.
cela donne ~60kg
Donc chaque "semelle" de nervure (là où la toile est collée) représente 14 000 mm2 (700 X 20)
La charge est donc de ~5 gr/kg
Quelle coefficient de sécurité doit on rajouter ?

A partir de ce calcul je fait une éprouvette et je test les produit stewar system.

Merci de vos réponses.

Etienne

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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Mar 25 Fév, 2014 10:47 pm 
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Bonjour Etienne,

Effectivement, un facteur apparent de 200 semble plus que suffisant, mais ton calcul est trompeur...

En effet, la répartition de succion du profil NACA 23012 en fonction de la corde est loin d'être uniforme.
La moitié de la portance est dans le premier quart avant et la deuxième moitié dans les 3/4 arrières (c'est pour ça que le longeron est à 25% de la corde)
et la moitié du premier quart se compose d'un beau pic assez pointu...
(heureusement, il s'applique sur la partie coffrée...)

Ensuite une colle travaille très bien en cisaillement, nettement moins bien en arrachement uniforme, et très mal en arrachement concentré
(tirez sur le coin du film pour ouvrir la barquette...)

Hors quand la toile est aspirée entre deux nervures, elle se gonfle et la majorité de la contrainte d'arrachement se concentre au bord du chapeau de nervure...

Peut-être, avec une bonne colle, peut-on se passer du lardage, mais la marge de sécurité est loin de 20.000% !

Ton éprouvette doit simuler cet effet de gonflement : colle ta toile sur le champ de 2 planches parallèles (fixées à champ sur une table) de la même épaisseur que tes chapeaux de nervure.

Glisse dans l'espace entre la table et la toile, un sac étanche que tu mettras en surpression avec le refoulement d'un aspirateur bidon avec un débit de fuite réglable... et note la pression qui arrache la toile.

Cette pression divisée par la plus élevée des pressions possibles sur la toile (en cas de rafale à la vitesse maximale en air agité, ou autre cas limite) te donnera la vraie marge à l'arrachement...

Divise le résultat par 1,5 pour la valeur maxi admissible...

Divise le encore par 1,5 pour prendre en compte la fatigue...

Et je ne serais pas surpris que la marge ne soit plus si énorme...

Bons Vols (Avec toute la toile qui reste à sa place)

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Mar 25 Fév, 2014 11:21 pm 
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Merci philippe.

Je tiens compte de tes remarques pour réaliser mon éprouvette.

Il faut noter que sur le CP615 Claude Piel n'a pas prévu de lardage et seulement la toile collez sur des chapeau de nervure.

C'est pour cela que je souhaite me convaincre en réalisant une éprouvette.

Si je me contente de tirer sur la toile entre deux représentation de nervure suis-je toujours dans les clous ,

Deux baguettes recouverte de leurs chapeau écartées de la distance conforme à la structure, sur lesquelles est collée la toile et un baquette au milieu que je tire vers le haut avec une mesure de la traction me donnerait également le phénomène de traction/arrachement, non?

A+

Etienne


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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Mer 26 Fév, 2014 10:48 am 
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Bonjour Etienne,

Ton système d'éprouvette avec cale de traction au milieu peut fonctionner, mais il donnera un résultat différent du gonflage par dessous.

A la rigidité du sac étanche près, le gonflage par dessous simule exactement (pour une côte de corde donnée) la dépression sur le dessus dû à l'air circulant au dessus de l'extrados.

Si je ne me trompe pas, le profil de cette déformation (dans le sens perpendiculaire aux nervures) est de section circulaire.

Pour une même valeur de tension de la toile (et donc d'élongation relative), l'angle au niveau du point de concentration du contrainte sera plus élevé, et donc plus favorable à l'arrachement.

Il n'est pas possible de calculer une formule de correction uniquement à partir de données statiques et géométriques car à charge équivalente (même composante verticale des forces appliquées aux nervures par la toile), la contrainte d'élongation de la toile (et donc son élongation, qui dépend aussi de ses caractéristiques) sera plus faible dans le cas du gonflage que dans le cas de la traction centrale.

L'avantage du gonflage est donc d'être représentatif, et avec un simple manomètre à eau, on peut mesurer très précisément la pression appliquée.

Bons Vols

Philippe Dejean


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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Mer 26 Fév, 2014 12:27 pm 
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Étienne, tu as peur que cela se décolle en vol ?

Les produits Stewart n'ont ils pas reçu une certification Américaine ?

Il existe un site pour ces produits --> http://www.stewart-systems.eu/

Sinon contactez Frank Vogels pour plus d'infos, peut être que ces essais de traction ont déjà été réalisé pour la certification ?

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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Mer 26 Fév, 2014 12:59 pm 
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Bonjour,

Peur ? peut-être !

Comme le lardage n'est pas prévu, je veux aussi visualiser la marge de sécurité. J'ai confiance dans les calculs de Claude Piel et de la qualité des produits Stewart, mais comme je vais être dans l'avion je préfère me rassurer et apprendre.

A+

Etienne

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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Mer 26 Fév, 2014 5:43 pm 
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Bonjour Etienne,

1/On dit souvent que "la peur n'empêche pas le danger", mais tant qu'elle ne fait pas perdre ses moyens, elle peut amener à se poser des questions constructives...

(Si, par exemple, tes essais démontraient des résistances au décollement nettement supérieures à ce qu'on est en droit d'en attendre, on pourrait amincir les chapeaux de nervure, ou éloigner les nervures, ou augmenter la charge alaire, ou envisager d'augmenter le facteur de charge admissible sans modifier la surface de collage...)

Bon, il faut quand même que si un collage pas assez résistant peut amener l'avion à se déshabiller en l'air... Mais rien ne sert à l'entoilage de tenir à des charges très supérieures à celles qui amènent à la casse de la structure !
L'optimal serait que les deux valeurs soient comparables, et adaptées à l'usage avec une marge correcte. Sinon, même si on évite le point faible dangereux, on a des chances d'être plus lourd que nécessaire.

Donc, je serai preneur de tout résultat représentatif.


2/ Pour une charge alaire de 50 à 80kg/m², un facteur de charge max de 6g, cela représente une pression moyenne de :

6 x 80 x 9,81 = 4709 N/m² arrondis à 5 kilopascals soit environ 50cm à la colonne d'eau

Un bon aspirateur aspire (ou refoule) entre 1,5 à 2 m à la colonne d'eau à débit nul. Si à cette pression la toile de ton éprouvette tient toujours, tu peux passer au compresseur de garage mais c'est déjà plutôt rassurant.

Avec un tuyau qui monte à l'étage, ou le long d'un arbre, le mano à eau (même avec une graduation sommaire faite d'anneaux de bandes adhésives de différentes couleurs), sera toujours beaucoup plus précis que le machin de supermarché pour contrôler les pneus dont l'erreur est couramment de 10 à 20 kilopascals (soit un à deux mètres de colonne d'eau !).

Une bonne astuce consiste à utiliser un caméscope, de filmer l'éprouvette et la colonne d'eau en même temps, de brancher le compresseur à travers un limiteur de débit pour qu'on ait le temps de voir...
Et de s'éloigner respectueusement (on peut même se boucher les oreilles ou ouvrir la bouche si on veut :angel_not: ).

En visionnant le film, il n'y a plus qu'à noter la hauteur d'eau juste avant la rupture... et le tour est joué !


Bons Vols

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Dim 09 Mar, 2014 1:48 am 
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Bonjour,

Réalisation de l'éprouvette comme Philippe le propose.

Deux baguettes collées sur une planche avec un espacement de 300 mm. Deux bandes de cp collée sur les baguettes. Montage équivalent à celle utilisés pour la réalisation des nervures.
De la toile collée et tendue.
Un sac étanche glissé entre planche et toile.
Un manomètre maison.
gonflement du sac jusqu'à 200 cm de colonne d'eau soit 200g/cm2. pas d’arrachement.

Déduction :
Si la surface ailaire est de 13 m2 cela représente 130000 cm2 soit 26000 kg. soit 30G pour une masse max de 850kg. :Jumpy:
Très surpris par cette démonstration. Je pense que je me goure quelque part :oops:
Casque lourd, j'attends les tirs croisés.
Bons vols
Etienne

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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Dim 09 Mar, 2014 2:47 pm 
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Salut Étienne

Le sac ne devrait il pas être contenu de part et d'autre de l'éprouvette ?

Toute la pression ne s’exerce pas sur la toile puisque ça se gonfle de chaque coté ?

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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Dim 09 Mar, 2014 4:18 pm 
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Bonjour,

C'est là mon interrogation, mais a priori la pression s'exerce sur l'ensemble de la surface

Etienne

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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Lun 10 Mar, 2014 11:12 am 
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Bonjour Etienne,

Tu écris
Ebonv a écrit:
Si la surface ailaire est de 13 m2 cela représente 130000 cm2 soit 26000 kg. soit 30G pour une masse max de 850kg. :Jumpy:
Très surpris par cette démonstration. Je pense que je me goure quelque part :oops:
Casque lourd, j'attends les tirs croisés.


J'ai vérifié ton calcul, à ma sauce c'est à dire en mks plutôt qu'en cgs...

1/ 2 mètres à la colonne d'eau, ça fait 2(m) x 9,81(m/s²) x 1000 (kg/m3) = 19620 N/m² (normalement dénommés Pascals)

2/ 19620 Pascals appliqués sur les 13 m² de ton aile, ça fait une force de 19620 x 13 = 255060 Newtons

3/ Une force de 255060 N appliquée à une masse de 850 kg l'accélère de :
255060 / 850 = 300,07 m/s² (soit effectivement un tout petit peu plus de 30 g)

Donc ton calcul est juste ! :cheers:

Ce qu'on peut contester :argue: , c'est l'étape 2/ qui suppose que la portance est également répartie sur toute la portance de l'aile, ce qui est faux.

D'abord, le long de l'envergure, la portance se répartit à peu près selon une ellipse. Ce qui signifie qu'en première approche, on a un facteur défavorable de l'ordre de Pi/4.

Ensuite selon la corde, la portance n'est pas du tout répartie uniformément.

Le pic de portance du NACA 23012 est sur le coffrage en avant du longeron et comme le Cm est très petit et assez constant en fonction de l'incidence, donc il n'y a pas trop de report de portance sur la toile... En lisse.

Avec les volets sortis, il suffit de considérer l'écart de position du trim pour comprendre que le centre de poussée a pas mal reculé !
Certes, une bonne partie de ces efforts sont repris par l'intrados des volets, les ferrures et le longeronnet arrière, mais il en reste quand même pour la toile de l'extrados de l'aile...

Ensuite, il faut prendre une marge de sécurité pour les rafales et les survitesses...

Finalement, vu que tu as déjà construit l'éprouvette, je pense que tu devrais continuer le test jusqu'à la rupture.
Il suffit de monter le tuyau plus haut...
Et si tu as peur de l’éclatement :bomb: , tu peux aussi gonfler à l'eau... Tu auras peut-être les pieds mouillés, mais tes tympans ne risqueront rien... :angel_not:

Bons Vols

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Mar 18 Mar, 2014 8:52 am 
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Bonjour

Pour ne pas avoir de problème avec le collage de la toile, il suffit de coller un chapeau de nervure de 4.5 cms sur chaque nervure intrados et extrados ce qui X par 3 ou 4 la surface de collage ( Attention mettre le fil du CTP à 90° et bien adoucir les angles ). ( Certain DR 400 étaient entoilé de cette manière . Voir mon aile dans la galerie . J'ai utilisé les produits Diatex (Dacron + Enduit colle +enduit de tension ). Les produits STEWART SYSTEM sont agréés aux USA.
Je n'ai aucun problème pour l'instant.
J'ai fait un test et je peut vous dire qu'il faut tirer vraiment fort pour décoller la toile .( Bien suivre la procédure de préparation de la surface à encoller et ensuite de l'entoilage lui même ).

Amicalement
Jean-Marie


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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Mer 19 Mar, 2014 2:47 pm 
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Bonjour Etienne,

Faute d'avoir pu voir ton petit film avant, je n'avais pas compris ta remarque.

Ebonv a écrit:
C'est là mon interrogation, mais a priori la pression s'exerce sur l'ensemble de la surface


En faisant dépasser le sac étanche de part et d'autre de ton éprouvette, tu t'es mis dans un cas défavorable : les bords de ta toile reçoivent non seulement la pression voulue, mais les forces reportées par le sac.

Pour éviter ce phénomène, il faudrait séparer ton éprouvette en 3 morceaux, dont seul le central serait significatif. Voir figure...

Mais comme tu l'as fait, si ça avait lâché, la rupture aurait commencé par une des extrémités qui sont les plus contraintes, et ça n'a pas lâché, donc tu as une marge supplémentaire non quantifiée.

Bons Vols

Philippe Dejean


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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Mar 03 Juin, 2014 11:11 am 
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Bravo pour ces essais !
Je plussois sur les remarques de Philippe.

Un autre avantage aux chapeaux de nervures : Ils limitent fortement le déversement de ces dernières (en gros on peu se passer de bandes jaconas). de plus ils augmentent considérablement la tenue en compression de la semelle de nervure comprimée.
Pour ma part, je trouve très intéressant de conduire des essais que tu le fais.

Je me pose une question depuis longtemps à laquelle je n'ai pas de réponse. Je suis convaincu de la tenue des produits Stewart, mais qu'en est il en cas de restauration ? Est il possible de désentoiler un avion sans arracher le contreplaqué de coffrage ?
Sur les produits diatex, aucun pb (http://minicabstory.blogspot.fr/2012/03 ... nicab.html)

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« Le savoir est la seule richesse qui s’accroit quand on la partage ».

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 Sujet du message: Re: eprouvette d'entoilage
MessagePosté: Lun 09 Juin, 2014 9:02 am 
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Bonjour,
Pour info, je vous précise qu'une aile d' Océanair ( aile droite sur DR 400 ) a été recemment entoilée avec l' ORATEX, pour ce faire l'intervenant , très compétent et très connu, a mis des " semelles " en tissus carbone /époxy .
à priori, c'est la solution qui a été retenue pour le DR 401.
en plus de résoudre le problème que vous soulevez, il présente l' avantage d'éviter ( à la longue ) les vagues sur l' entoilage...ce qui élimine aussi un tissus synthétique tel que l' ORATEX...qui ne présente que des avantages sur d'autre plans, tel que couleur dans la masse, ( au choix ) et possibilités de faire du multicouleurs ! et une très grande facilité pour les réparations. ( peinture comprise, puisqu'il n' y en a pas )
et, cerise sur le gateau, c'est un produit écologique, même la colle !


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