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 Sujet du message: facteur de charge CP80
MessagePosté: Mer 11 Mar, 2009 11:19 pm 
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Elève Pilote
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Inscription: Lun 11 Oct, 2004 12:14 pm
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bonjour,

je suis en train de finaliser la restauration de mon cp80 f pyjp. le cp accpete un +8/-6 précisé sur les plans. ma question est la suivante: j'ai téléchargé sur le site du rsa un pdf sur le calcul des structures(degrandchamp), livre excellent pour la comprehension des efforts sur une cellule. il précise que pour un avion certifié à +3.5g le calcul des éléments est réalisé à n=3.5*1.5*1.33=7g (1.5 et 1.33 étant des coef de sécurité). qu'en est il pour mon cp80 ? est ce que le +8/-6g signifie que CP a calculé le longeron à n=8*1.5*1.33=16g ???? en faite je cherche a comprendre sur quel facteur de charge a été calculer la structure ?

merci, j'espere que ma question est clair lol !!

richard


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 Sujet du message: Coefficients de calcul facteur de charge...
MessagePosté: Jeu 12 Mar, 2009 11:09 am 
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Bonjour,

1/ Je n'ai pas la réponse à ta question...

2/ ...mais je me suis un peu intéressé au problème :

Il y a plusieurs coefficients de sécurités
- les coefficients liés à l'incertitude : incertitudes sur la qualité des matériaux employés (homogénéité des caractéristiques), incertitudes sur la précision des accéléromètres de bord et du badin aux incidences élevées (proches de celle du Czmax), incertitude sur la qualification du pilote et la marge d'erreur qu'il est judicieux de lui réserver...
- les coefficients liés au vieillissement de la cellule :
certains matériaux comme l'acier ont une courbe de fowler avec une ordonnée d'asymptote non nulle : cela cignifie qu'il y a une contrainte non nulle qu'on peut appliquer un nombre de cycles infini sans que la pièce casse.
Pour la plupart des matériaux, par contre, l'ordonnée de l'asymptote est nulle, c'est à dire que pour n'importe quelle contrainte non nulle, il existe un nombre fini un nombre fini de cycles qu'on peut appliquer sans que la pièce casse... Au delà, c'est la "rupture par fatigue" à relativement brève échéance.

Le choix des matériaux dépend entre autre de leur tenue à la fatigue, qui ne elle-même dépend du nombre cycle prévisible dans une durée de vie économiquement admissible. Quelques exemples :

Vilebrequin de moteur :
3000 heures x 60 min/heure x 2500 T/min = 450 millions de cycles (arrondis à 10 puissance 9)
pour une pièces fortement contrainte avec un tel nombre de cycle, on choisit automatiquement l'acier, forgé de préférence...

Cellule d'avion de transport passager.
30 ans x 365 jours/an x 8 cycles de pressurisation/jour = 88000 cycles (arrondis à 10 puissance 5)
L'alliage d'aluminium est admissible... avec des visites périodiques pour détecter et réparer les départs de fissures.

Pour un avion de voltige, on peut estimer que les charges limites vont être atteintes une centaine de fois par heure de vol.
Pour un avion-école de voltige, la cellule est calculée pour durer au moins 5000 à 10000 heures, ce qui donne un total de 10 puissance 6 cycles.
On arrive donc à une certaine masse de cellule.
Pour un avion de voltige de compétition, le rapport poids/puissance étant primordial, on va augmenter les contraintes admissibles, quitte à réduire le nombre de cycle, jusqu'à obtenir des cellules qui sont bonnes à ferrailler au bout de 200 heures seulement...

Pour connaitre les coefficients de sécurités qui ont réellement été appliqués, une méthode simple est de faire du "reverse engineering" :
Connaissant les dimensions et les matériaux de ton longeron, recalculer sa charge à la rupture...

(il se pourrait bien que tu trouves +12/-9 c'est à dire un coefficient d'incertitude de 1,5, et pas de coefficient de fatigue, un racer de construction amateur devant voler relativement peu - quelques centaines d'heures, ce qui reste faible par rapport à la tenue du bois à la fatigue; mais ça reste à vérifier...)

Bons vols


Philippe dejean

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 Sujet du message:
MessagePosté: Mer 18 Mar, 2009 11:08 pm 
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Elève Pilote
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Inscription: Lun 11 Oct, 2004 12:14 pm
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Localisation: Saint-jean (Toulouse)
merci philippe pour ces infos... détaillées... je vais me tenter le reverse engineering car dans tous les cas si CP précise +8/-6 c pas à la rupture... c à la limite elastique.

@biento et merci

richard


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 Sujet du message: Limite élastique...
MessagePosté: Jeu 19 Mar, 2009 11:41 am 
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Inscription: Mer 29 Juin, 2005 2:15 pm
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Bonjour Richard,

Tu parles de limite élastique pour le bois de ton longeron...
La notion de limite élastique est nettement plus simple à définir qu'à utiliser...

Quand on tire sur un objet, il s'allonge (à part bien sûr, s'il s'agit d'une cigarette... :akuma: )

Supposons qu'on impose l'allongement et qu'on mesure la force appliquée. Dans un premier temps, la force appliquée est proportionnelle à l'allongement à. Puis, à partir d'un certain moment la force augmente moins vite que l'allongement, passe par un maximum, puis décroit rapidement juste avant de s'annuller (par rupture de l'éprouvette)
La courbe obtenue ressemble beaucoup à celle du coefficient de portance d'un profil symétrique en fonction de l'incidence...

- Si on arrête de tirer sur l'éprouvette dans la partie linéaire de la courbe, l'objet se comporte normalement comme une ressort et revient à sa position initiale (allongement nul pour une traction nulle)

- Si par contre on arrête de tirer sur l'éprouvette alors qu'on a déjà dépassé la partie linéaire, l'éprouvette ne revient pas à sa position initiale (il reste un allongement résiduel pour une traction nulle)

La définition de la limite élastique est la limite de contrainte entre ces deux domaines. :idea:

En pratique, cette définition marche bien pour les matériaux isotropes tels que le verre et les plastiques thermoplastiques, ainsi que pour les matériaux mono ou polycristallins homogènes tels que les métaux... :lol:

Par contre pour les matériaux composites artificiels ou naturels (bois), c'est beaucoup moins évident. :annoyed:

On peut très bien mesurer la limite élastique d'un morceau de bois en tirant dans le sens des fibres (perpendiculairement aux fibres, la valeur est beaucoup plus faible et en travers les valeurs varient beaucoup...)

Si on relâche la contrainte jusqu'à la limite élastique mesurée, l'éprouvette revient macroscopiquement à allongement nul, mais cela ne signifie pas nécessairement que l'éprouvette n'a pas été affectée par la traction :
Supposons que l'éprouvette de bois est un tendeur en caoutchouc.
Sous contrainte, toutes les fibres s'allongent. Si on dépasse la limite élastique, certaines de ces fibres cassent et d'autres se déforment définitivement.
Mais si on a apparemment pas encore dépassé la limite élastique (l'éprouvette retrouve sa longueur) cela signifie seulement que suffisamment de fibres n'ont pas dépassé leur limite élastique pour ramener l'éprouvette à sa taille initiale. rien ne prouve que d'autre fibres moins résistantes n'on pas dépassé leur propre limite élastique, et que d'autres encore n'ont pas déjà cassé. :bye:

Ceci est une des manières d'expliquer la fatigue d'un matériau. Avec un grand nombre de cycles, la proportion des fibres cassées se cumule jusqu'à ne pas être négligeable, et le report de la contrainte sur les fibres restantes de moins en moins nombreuses accélère le phénomène. :bounce:

Dans un matériau industriel (fibre de verre ou autres + résine) il n'est déjà pas facile de connaître la résistance de la fibre la plus faible, alors que le nombre de composant est faible et la géométrie assez bien contrôlée... Dans un matériau naturel tel que le bois, c'est tout simplement impossible !

La manière pratique de s'affranchir de ce problème consiste à minorer la valeur de charge admissible par rapport à la limite élastique mesurée sur les différentes éprouvettes du lot de bois considéré... ou à utiliser la charge limite tabulées en fonction des différentes essences de bois alors que ces tables sont très "conservatives"...
Tout ceci revient à introduire un coefficient de fatigue supplémentaire...

La notion de charge à la rupture est plus facile à considérer : On tire sur l'éprouvette jusqu'à ce que ça casse, et on sait qu'il ne faut pas en arriver là. :crutch:
Alors on tire moins... Combien moins, c'est toute la question :ala:

Un vieux dicton de pilote dit :
"Si vous êtes brutal avec votre avion, il le sera avec vous..."

Bons vols...

Philippe Dejean

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 Sujet du message: Re: facteur de charge CP80
MessagePosté: Lun 01 Mar, 2010 4:46 pm 
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Formation Théorique
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Inscription: Lun 01 Mar, 2010 4:32 pm
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Bonjour,
Je suis petit nouveau sur ce forum.

Mais si sur le plan il est inscrit +8 -6, c'est probablement pour préciser que ces chiffres sont ceux admissibles aux limites.

L'avion est donc inscriptible à la catégorie A (acro) avec les facteur "standard +6G /-4G , ou bien du +4/-2G comme la plupart des avions prévus pour la voltige élementaire vs. avions de tourisme....ce qui sous-entends une limite à la rupture de +9 -6G pour les version acro.

celà répond par ailleurs (il me semble) aux critères de classification de la FAR 23, normes qui présida longtemps à la conception de très nombreux avions!!

Par ailleurs, il faut savoir que les Jodel depuis le Bébé D9, jusqu'au D140 Mousquetaire était calculé avec des facteurs "voltige"...ce que le pilote démonstrateur du Mousquetaire ne se privait pas de faire lors des démos en salons aéronautique...même si l'avion n'a jamais été "certifié" en catégorie A (juste en N et U).




Sinon, un racer, pour être inscriptible en course, et son pilote se devaient (a une époque) de démontrer qu'ils savaient tourner une boucle et un tonneau...puisque des dégagements d'urgence en course peuvent amener à devoir contrôler une trajectoire partiellement composée de bout de boucle ou de bouts de tonneaux.



A défaut d'éclairer la lenterne,
j'essaye d'amener de l'eau au moulin!

Flyingairy
(bon maintenant faut que j'aille me présenter ... dans la rubrique ad hoc).


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