Tubes carbone pour Serrurier

[Mehdi 1 098]

attention , tu utilise le von mises ! en dehors du fait qu'il est plus sympathiques que Tresca c'est un indicateur independant des vecteurs de contraintes , c'est interressant en premiere approche mais cela gagnerait à etre completé par la topologie des contraintes max . Les resultats sont parfois surprenants .

 

[Pascal C03 4 059]

Restons simples...

[Mehdi 1 098]

je reste simple mais si considere sig1 , sig2 et sig3 les vecteurs de contraintes en tout point de ta structure , von mises est une sorte de moyenne des differences

 

or ce qui nous interresse aussi c'est de verifier si sig1 , 2 , ou 3 ne depasse pas une valeur limite d'integrité structurelle . Dans les structure isotropique , Von mises fonctionne pas trop mal bien que tresca soit plus conservatif mais pour les anisotropiques ( comme le carbone ou le bois ) , Von mises est un critere piegeux si consideré seul .

[Astroced69 113]

Il y a 8 heures, Mehdi a dit :

je reste simple mais si considere sig1 , sig2 et sig3 les vecteurs de contraintes en tout point de ta structure , von mises est une sorte de moyenne des differences

 

or ce qui nous interresse aussi c'est de verifier si sig1 , 2 , ou 3 ne depasse pas une valeur limite d'integrité structurelle . Dans les structure isotropique , Von mises fonctionne pas trop mal bien que tresca soit plus conservatif mais pour les anisotropiques ( comme le carbone ou le bois ) , Von mises est un critere piegeux si consideré seul .

Voilà la raison pour laquelle je sous-traite cette partie à des personnes dont c'est la spécialité 😁😁

[Pascal C03 4 059]

Il y a 10 heures, Mehdi a dit :

Von mises est un critere piegeux si consideré seul .

 

Je dirais : on s'en fiche un peu dans ce cas-là car on reste tellement loin des limites élastiques que le risque de flambement, de rupture est nul. Donc, oui, le calcul est approché et j'en ai conscience mais un ordre de grandeur des contraintes est trouvé ce qui permet de valider ou non des choix technologiques. (tout en ayant connaissance des faiblesses des modèles de calcul utilisés.)

J'ai envie d'ajouter, mais sans doute je devrais avoir la sagesse de m'abstenir ! Nul besoin de montrer sa science à travers des formulations parfois abstruses. Merci,  et je t'invite à ouvrir un fil spécifique Résistance des Matériaux...  

 

(Cela me fait penser un peu au cours MEF dispensé par un précédent collègues. Des pages d'équations et quand je lui ai demandé de me montrer ses exemples d'application sur Nastran, on était typiquement dans des cas universitaires. Ce prof n'avait aucune idée du monde réel. Il maitrisait beaucoup mieux les équations que moi mais les problèmes essentiels posés par les modélisations dans les cas pratiques des bureaux d'études lui échappait totalement.

 

 

 

[eroyer 657]

Il y a 15 heures, eroyer a dit :

Plutôt que de discuter dans le vide, faisons une application numérique. J'ai pris les dimensions suivantes, peut-être pas trop éloignées du télescope de Toutiet :

- lattes de 5x30mm en bois (module de Young 12GPa trouvé sur wikipedia), longueur 1,5 (pour un 400 f/4.5)

- rotulé aux 2 bouts

 

Avec la formule donnée au dessus, je trouve Pcrit=592 N. Si on a 4 lattes en compression qui se répartissent la charge, on doit pouvoir mettre 240kg environ sur la cage secondaire. Donc Toutiet, d'après mes calculs, si tu es courageux tu devrais pouvoir t'assoir dessus. Mais ça mérite vérification avant de prendre des risques inconsidérés surtout qu'on a rien mis en facteur de sécurité, ...

Mea culpa, je me rend compte que je me suis trompé dans l'application de la formule. Il faut donc que je corrige mon erreur pour ne pas être tenu pour responsable s'il arrivait un tragique accident à notre ami Toutiet s'il tentait de s'assoir sur son télescope.

En fait j'ai calculé le flambage dans le sens le plus épais de la latte, ce qui ne risque pas d'arriver car ça va flamber bien avant dans le sens du côté le plus mince.

Avec les paramètres ci-dessus, on a Pcrit= 16 N, soit 1,6kg seulement par latte donc insuffisant pour ce qui pourrait correspondre à un T400. Il faudrait des lattes plus épaisses ou en métal.

 

Et avec les lattes de Toutiet, c'est plutôt de l'ordre de 30kg par latte donc encore suffisant pour la cage secondaire d'un T250.

 

[Toutiet 1 969]

eroyer,

Merci, j'en étais sûr... !

(C'est ça la "science infuse" )

[Toutiet 1 969]

Voila un 400 à lattes qu'il est beau...!

[Mehdi 1 098]

Il y a 2 heures, Pascal C03 a dit :

Je dirais : on s'en fiche un peu dans ce cas-là car on reste tellement loin des limites élastiques que le risque de flambement, de rupture est nul. Donc, oui, le calcul est approché et j'en ai conscience mais un ordre de grandeur des contraintes est trouvé ce qui permet de valider ou non des choix technologiques. (tout en ayant connaissance des faiblesses des modèles de calcul utilisés.)

J'ai envie d'ajouter, mais sans doute je devrais avoir la sagesse de m'abstenir ! Nul besoin de montrer sa science à travers des formulations parfois abstruses. Merci,  et je t'invite à ouvrir un fil spécifique Résistance des Matériaux...  

 

J"avoue que je ne comprends pas alors , si tu veux un ordre de grandeur pourquoi utiliser Catia+Nastran ? car sinon un simple calcul analytiques t'aurait donné tes ordres de grandeurs .

Pour les jolies images avec des couleurs ?  et c'est moi qui montre ma science ?

Sortir un nastran c'est pas pour les ordre de grandeur c'est pour avoir le resultat le plus juste sur des structure geometrique complexe sinon tout le "bestiaire" de la RDM te permet de sortir les infos dont tu as besoin sans le besoin d'emploi d'un soft à plus de 20000 euros . Dans ce cas on fait les choses bien autant que possible . et je comprends l'approche de vouloir faire les choses bien autant que possible et c'est la raison de mon intervention . Mais toi tu y vois un etalage de connaissance ?  Juste pour avoir mis la definition de von mises ?

Effectivement tu aurais peut etre du t'abstenir ....

 

 

 

 

[Malik 1 118]

Il y a 16 heures, spider_cochon a dit :

Bien sûr que ça marche, mais qu'est-ce que c'est laid ! 

 

et encore... j'ai deja vu un dobson avec reglage d'altitude fait sur un manche à balai telescopique 

 

 

sur ce je vais me prendre un latté pour suivre cette discussion 

 

[Pascal C03 4 059]

Le 13/03/2021 à 10:37, Toutiet a dit :

Voila un 400 à lattes

Oui, très réussi... Il est en config sur monture azimutale ce qui donne au tube un comportement plus simple.

 

Il y a 23 heures, Mehdi a dit :

car sinon un simple calcul analytiques t'aurait donné tes ordres de grandeurs .

 

Cela me parait pour le moins difficile pour une pièce complexe comme pour les pièces de liaison (non encore totalement définies) et dans un cas de charge hyperstatique

L'outil CAO est utilisé pour le Design alors autant poursuivre en calcul... Cela permet de comparer les solutions entres-elles pour aller vers une rationalisation poids déformation. (Non, je n'ai pas Nastran mais mon métier me permet d'utiliser une licence Catia pour l'instant...)

 

Le 12/03/2021 à 22:47, Mehdi a dit :

attention , tu utilise le von mises ! en dehors du fait qu'il est plus sympathiques que Tresca c'est un indicateur independant des vecteurs de contraintes , c'est interressant en premiere approche mais cela gagnerait à etre completé par la topologie des contraintes max . Les resultats sont parfois surprenants .

 

Je pense que les codes couleurs donnés par Catia* dans mon "image" sont effectivement bien plus compréhensibles pour tout un chacun, moi en premier, que cette formulation-là...

 

Tout ça pour une adresse de tubes carbones

 

Bon dimanche à tous...

 

 

*qui ne connait d'ailleurs que le critère de Von Mises et tout ça n'intéresse pas grand monde ici.

 

Modifié 14 mars 2021 par Pascal C03

[Cyrille Thieullet 106]

Bonjour,

 

La formule pour calculer la deflection en mm du secondaire et donc dimensionner le diamètre des tubes est :

 

Par exemple voir page 5 : https://voyager3.com/wp-content/uploads/2014/06/StructureSerrurier.pdf

Ou dans les livres de Albert highe.

 

Delta mm = F/S * 1/E * Ltube^3 / Base^2 * 1/1000

 

F est le poids du secondaire en N : Poids en kg * 9,81. Idéalement à son centre de gravité. Mais ca change rien à l'ordre de grandeur.

S : surface de la section en mm2 du tube. Pour un tube rond : (RayonDiamètreExtérieur^2 - RayonDaimètreIntérieur^2) * pi

E : module de young en GPa

Ltube : la longueur du tube en mm. La hauteur de la cage secondaire suffit en approximation.

Base : l'écartement des fixations des deux tubes en mm.

 

Pour un secondaire de 7kg, un T610 à F3.3 et des tube de 30/27 de 1500mm de long, des tubes carbone classiques avec E = 70, une base de 700mm  ca donne :

(7*9.81 ) / 134 / 70 * 1500^3 / 700^2 / 1000 = 0,05 mm

 

Avec des tubes de 20/16 la deflection serait 0.06mm.

Et à F3.3, pour un 600 la précision de collimation c'est 0.3mm.

 

Donc avec un secondaire de 7kg, ce qui est bien lourd, ca fléchit de 0,05mm. Ce qui veut dire que :

- les tubes pullwing pour avoir un E > à 70 et qui coute plus cher ca sert à rien, Il vaut mieux prendre un tube plus épais même de diamètre inférieur ca sera beaucoup plus efficace et moins couteux.

- les diamètres plus gros c'est pas la panacée contrairement à tout ce que nous lisons dans les forums. Il vaut mieux plus épais.

- Des tubes alu de 2mm d'épaisseur c'est très bien.

- Des lattes en bois aussi comme le souligne à juste titre @Toutiet

 

La raison est simple, les tubes travaillent en compression et extension et l'effort de flexion c'est surtout lié au poids du tube sur lui même.

Selon la loi de Hooke qui est utilisée pour ces calculs, ce qui compte c'est la surface de la section .

Donc des tubes pleins comme des lattes fond aussi l'affaire même si le module de young est bien plus faible que du carbone.

 

Malheureusement les personnes raisonnent en flexion avec le moment quadratique et préconisent à tord des tubes plus gros et cherchent un E maximal.

Il suffit de regarder une grue qui souleve des tonnes sans fléchir et de constater le diamètre des tubes d'aciers de la structure pour remettre en cause cette croyance.

 

-> dans notre cas ce qui devient primordial c'est d'avoir un système d'attache bien dimensionné pour que les tubes soient solidaires de la structure.

 

Dans le dimensionnement des structures de pont, de grue ou autre structure à tubes/poutres c'est les poutres en compressions qui doivent être plus grosses.

En théorie sur un dobson ca voudrait dires des tubes plus epais en bas qu'en haut. Et des tubes du haut qui pourraient être de diamètre plus petit.

Dans la pratique vu les déformations dans notre cas c'est inutile et surtout peu esthétique.

 

Dernier point, un 6 tubes est 1,33 moins rigide qu'un 8.

Et donc 0.05 * 1,33 = 0,07.

Donc pour un 6 tubes, pour la même déformation, il faudrait une surface de la section 1,33 fois plus grande soit des tubes de 38x35 avec la même épaisseur. Ou des tubes de 30mm mais de 2mm d'épaisseur (1,5*1,33) au lieux de 1.5mm.

 

Cyrille

 

[Toutiet 1 969]

Alors pour ça, Cyrille... :

"- Des tubes alu de 2mm d'épaisseur c'est très bien.

- Des lattes en bois aussi comme le souligne à juste titre @Toutiet"

...c'est le plus beau jour de ma vie, merci !

[Pascal C03 4 059]

il y a 28 minutes, Cyrille Thieullet a dit :

dimensionner le diamètre des tubes est

 

Il s'agit de vrai Serrurier avec des liaisons rotules.

Pour le tube que je souhaite réaliser, ce sera un faux Serrurier (pour gagner en masse à tous prix tout en diminuant la prise au vent.)

D'autre part, j'imagine assez bien que les tubes vont me servir de poignées pour le loger à sa place dans un fourgon, le déplacer au dehors, l'accrocher à la platine de la monture équatoriale. Bref, bien des manipulations tout à fait en dehors du stricte cadre du fonctionnement en temps que tube imageur.

 

il y a 34 minutes, Cyrille Thieullet a dit :

un 6 tubes est 1,33 moins rigide qu'un 8.

 

Je me pose la question sur un 10 tubes de sections plus petites à condition de gagner encore en poids.

 

merci pour ton long message !

[Cyrille Thieullet 106]

@Pascal C03

C'est la même formule.

Plus tu mettras de tubes plus tu auras un risque au niveau des attaches.

Ce qui compte c'est la surface de la section. 6, ou 8 tube c'est le "même" poids car il faut un tube plus épais en 6.

Si tu te sers des tubes comme poignée là il va y avoir de la flexion et il faudra augmenter en diamètre et tu va prendre en poids.

Où alors il faut saisir au niveau d'une attache qui peut aussi céder car elle est normalement dimensionné pour 1/4 du poids et le pas le poids en totalité.

Sinon elle doit être plus grosse pour mettre un manche dessus par exemple mais ca augmente aussi le poids.

 

@Toutiet :-))) je me doutais que ca te plairait. Evidement pour un dobson F10 c'est moins conseillé ;-)

 

Modifié 15 mars 2021 par Cyrille Thieullet

[Pascal C03 4 059]

il y a 20 minutes, Cyrille Thieullet a dit :

Si tu te sers des tubes comme poignée là il va y avoir de la flexion et il faudra augmenter en diamètre et tu va prendre en poids.

 

Je me dis que le tube peut être manipulé dans toutes les positions, y compris être trimballé à l'horizontale tenu par un seul tube style valise... A voir.

En effet les jonctions doivent être résistantes mais la pression à l'arrachement (traction) ne devrait pas être supérieure à la résistance de la colle au délaminage. à voir

 

Je ne pense pas que l'épure finale ne sera terminé avant plusieurs semaines.

 

@Toutiet Je n'ai jamais bien compris ton problème vis à vis des lattes... Si ton tube fonctionne très bien, tu as la réponse. 

Donc, c'est tout bon...

De mon côté, je ne vois pas une structure à lattes collées comme possiblement plus légère qu'un tube carbone sachant qu'une latte peut se transformer en poignée le problème de jonction me parait plus compliqué. Reste à comparer un système de lattes avec un système de tubes en cas de léger vent.

 

 

Modifié 15 mars 2021 par Pascal C03

[Toutiet 1 969]

@Pascal C03,

Je n'ai aucun problème avec mes lattes. Bien au contraire, et c'est pour cela que j'en fais la promotion pour leur facilité d'usinage (2 trous), de fixation (2 boulons), de manipulation, de coût (imbattable)...

Et aussi pour anéantir l'idée "subjective" que des tubes - visuellement plus "parlants" - seraient la seule garantie pour assurer une triangulation efficace. C'est faux !

Je résume cela en disant : "Pourquoi faire simple quand on faire compliqué !" 

[Cyrille Thieullet 106]

A titre d"exemple

Même si mon secondaire est trop lourd pour des lattes "natures", j'ai utilisé à un moment une version latte brico de 27x9 avec le secondaire de 6kg à ce moment là + des boulons pour la fixation.

La deflection calculée pour de l'épicéa de bricomarché (E=10) est de l'ordre de 0.17mm.

A l'époque, la collimation bougeaient de trop mais ce n'était pas à cause des lattes vu le déplacement entre en haut et bas...

 

Après en prenant des lattes de 30x10, il est possible simplement les stratifier avec du carbone. Et sur le papier ca devient meilleur que des tubes carbone pour une structure triangulée. L'ammortissement des vibrations devrait être aussi meilleur.

 

 

 

Modifié 15 mars 2021 par Cyrille Thieullet

[Toutiet 1 969]

J'ai enfin trouvé un (sérieux) adepte des lattes ! C'est super, on est au moins deux .

[Pascal C03 4 059]

il y a 8 minutes, Toutiet a dit :

J'ai enfin trouvé un (sérieux) adepte des lattes !

 

Vous allez pouvoir faire un sommier... 2 places !

 

Bravo pour ces réalisations !

[olivdeso 1 860]

Le 12/03/2021 à 19:02, eroyer a dit :

Alors là c'est plutôt de l'ordre de 400kg par latte. Alors oui on peut faire 800x fois mieux mais est-ce bien nécessaire ?

 

400Kg par latte? 

 

ça méritera un test de sommier ikéa avec des copines après le confinement.

[serge vieillard 6 790]

merci Cyrille pour cette démonstration très utile quant aux efforts traction/compression, les seuls à prendre en compte lors de l'observation, la structure n'ayant à reprendre que le poids propre des divers éléments.

 

on peut ajouter :

- ya d'un côté la rigidité des matériaux, de l'autre la conception mécanique qui peut sacrément dégrader les chiffres par l'ajout d'autres bidules parasites. Une liaison mal foutue, un truc bancal, etc.

- ya aussi les efforts de manipulation, notamment avec un suivi manuel, devenant parfois assez problématiques vers le zénith, où les efforts qu'on inflige à la structure deviennent de plus en plus importants. Ou comme dit lors du transport quand un tube se transforme en poignée.

- une dissymétrie n’est pas souhaitable car un tube travaille de l'horizontale (où la moitié des tubes sont en traction) à la verticale, (où tous les tubes sont en compression, et où ils doivent encaisser les efforts de torsion de l'ensemble de la structure les plus importants lors des mouvements)

- ça y est par cette analyse analytique, Toutiet est déchainé !!!!!

[Mehdi 1 098]

juste pour dire que la compression peut entrainer le flambage . Donc il me parait important de le prendre en compte et pas uniquement la contrainte dans la section . car suivant le montage aux extrémités, la charge critique de flambage peut varier grandement . 

[Jijil 264]

La légèreté c'est une chose, mais le bois, ça ne travaille pas plus avec les variations de température et d'humidité? (Sinon, je n'ai rien contre le bois... c'est un rien plus ecolo et plus facile à travailler )

[Toutiet 1 969]

Et alors... c'est si grave que ça si le bois travaille...?  Faut être pragmatique et relativiser... On n'est quand même pas en train de concevoir un télescope spatial pour 2027, ou un différentiel pour le Chili... Et après quelle stabilité est-il réellement opportun de courir...?

Et puis ne réajustons-nous pas périodiquement la collimation de nos instruments...?

Modifié 18 mars 2021 par Toutiet