Tekniks a écrit:
larchi135 a écrit:
ton exemple du test avec un tube de cerf-volant (typiquement fabriqué en pultrusion donc uniquement des fibres alignees dans le sens du tube) demontre encore ce que l'on te dit. Bien sur en flexion il sera plus rigide car tu te prends en gros tes 150 GPa vs 70GPa.
Par contre vient solliciter en torsion ton tube de cerf-volant et ton tube alu tu seras surpris que ton tube carbone n'est pas aussi rigide.
Le fuselage n'est pas uniquement sollicite en flexion ! c'est plus complexe.
et tes valeurs de modules c'est pour la fibre SEULE. heureusement que ton foil n'est pas composé que de fibre sinon c'est comme naviguer sur une queue de cheval.... La resine qui tient le tout fait baisser les proprietes mecaniques du composite (typiquement en volume 60% fibre et 40% resine).
Et puis ta video de comparaison de cadre c'est encore une comparaison de resistance et non pas de rigidite...
On est bien d'accord que le tube de carbone pour cerf-volant, on est sur le bas de gamme du carbone, c'est les tubes que l'on trouve à décathlon pour quelques euros et en effet, les fibres sont disposées de façon unidirectionnelle dans le sens de la longueur.
Pour résister à de la torsion il faut disposer les fibre à 45° et alterner les couches (45° d'un côté puis 45° de l'autre) avec du tissus bi-axial (pour un fuxelage, le plus simple est d'utilisé de la tresse bi-axiale avec le diamètre correspondant, le diamètre peut varier de +ou- 20%).
Pour le 60% et 40%, je ne suis pas d'accord avec les technologie actuelle de fibre de carbone préimprégné et les différentes technologies infusion et autre.
Désolé de prendre des sites de vélo, mais eux au moins ils nous donnent des explications techniques qui ne contredisent pas la théorie :
Les atouts des composites
- Légèreté (5 fois plus léger que l'acier / 1,5 fois pus léger que l'aluminium).
- Rigidité (plus rigide que l'acier et l'acier est bien supérieur à l'aluminium) et tout ça à épaisseur égale bien entendu
- Résistance mécanique
Un cadre en aluminium est généralement plus "rigide" qu'un cadre en acier, ce qui peut paraître paradoxal,
car l'aluminium est un métal plus "mou" que l'acier, la rigidité supérieure de l'aluminium
vient essentiellement du diamètre plus gros des tubes.
Les cadres de vélo en aluminium :L’acier est devenu, au fil des années, le matériau privilégié des fabricants de cadres et de vélos haut de gamme. L’aluminium a pris sa place dans la production de masse de cadres. Bon nombre de cadres de vélo actuels font désormais appel à un alliage d’aluminium. Celui-ci est notamment très apprécié du fait de sa légèreté et de ses propriétés lui permettant d’être
plus facile traiter en usine grâce à des robots. Ces robots soudeurs manipulent avec facilité l’aluminium pour concevoir des cadres qui ne rouilleront pas.
Cadre vélo en aluminium
Moins chers à la fabrication, moins sensibles à la rouille et plus légers, les cadres en aluminium ont malgré tout un petit point faible: leur rigidité. Un cadre en aluminium peut être plus rigide qu’un cadre en acier. Moins élastique, le cadre sera donc solide mais seulement jusqu’à une certaine limite.
L’aluminium est donc réservé aux vélos de loisirs, aux vélos que l’on sort occasionnellement (type VTC), moins sujets aux traitements rudes et souvent brutaux que subissent les vélos de course ou les VTT conçus idéalement avec d’autres matériaux. A savoir l’acier, le titane, le carbone ou d’autres alliages.
Ces autres matériaux étant pour la plupart assez coûteux et plus complexes à travailler, certains fabricants préfèrent opter pour l’utilisation de tubes en aluminium spécifiques, les « oversized » spécialement conçus pour compenser le manque de solidité des cadres en alu. Malheureusement, rien n’est parfait. Avec ces tubes en aluminium, plus robustes mais aussi plus épais que l’acier, les vélos se retrouvent aussi plus lourds.
Maintenant, je vois, c'est que ceux qui interviennent ne sont pas d'accord avec moi, je dois donc être dans l'erreur, je vais arrêter là mes explications, on verra l'évolution dans quelques années.Salut Tekniks, je pense que tu as en partie raison quand tu parles de coût.
Par contre dans tes exemples où tu compares par rapport au vélo ou cerf-volant je pense que ce n'est pas pertinent parce dans ces 2 exemples le poids des éléments est très important et tiré vers le bas. Dans ces cas là, le carbone prend un avantage certain !
Or dans le cas du fuselage, le poids n'est semble t'il pas un élément qui joue sur la performance.
Si on regarde les propriétés mécaniques sans prendre en considération le poids, un fuselage en carbone devrait pouvoir avoir des caractéristiques équivalentes ou supérieur à l'alu, mais encore faut-il pouvoir fabriquer un tel fuselage. Comme il a été dit précédemment, le fuselage est soumis à des contraintes dans de multiples directions, ça doit donc devenir assez complexes pour le placements des fibres etc.. Casse tête pour l'industrialisation à mon avis.
Pour prendre l'exemple de Starboard, ils ont déjà du mal à sortir des mats assez rigides, ils ont pas dû vouloir trop se casser la tête avec les fuselages
Et comme l'a très bien dit larchi135 "Au prix de l'usinage d'une barre d'alu vs faire mouler un fuselage en composites on comprend assez vite le choix des fabricants. Et cela sans même prendre en compte tous les problèmes liés à l'assemblage avec pose d'inserts etc dans le composites, sujet plus facile à traiter avec les métaux."
Donc plusieurs raisons je pense au fuselage alu :
_ le coût c'est indéniable
_ la facilité à industrialiser (on remarque que les foils avec fuselage en carbone sont fait dans des ateliers en France, pas dans des usines je ne sais où)
_ et au final, les performances qui sont à l'heure actuelle en windfoil, très bonnes pour les foils équipés en fuselage alu (je n'ai jamais pris de mesure, mais en section la plupart des fuselages alu que j'ai vu avaient l'air plus fin que les carbones !)
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