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Kaptain

Supports astatiques: frime ou pas ?

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Planetary Astronomy
Observing, imaging and studying the planets
A comprehensive book about observing, imaging, and studying planets. It has been written by seven authors, all being skillful amateur observers in their respective domains.
More information on www.planetary-astronomy.com

én écoutant tes conseils ... .

amicalement rolf

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Merci à tous, c'est aussi pour ça que j'aime l'astram, un monde de furieux!

5 micro-mètre est peut être exagéré, la chaine de mesure est-elle fiable?

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ms,

quote:
Justement le fait de séparer les appuis horizontaux (PLOP) des appuis verticaux (Z88) ... ce n'est pas (à mon avis) très judicieux car la performance du barillet résulte de la collaboration entre ces 2 types d'appuis.

C'est bien, on arrive au coeur du débat. C'est tellement important que je le mets en gras:

Si on place le support latéral exactement au centre de gravité du miroir, on dissocie parfaitement le support latéral du support du dos.

Un support latéral au centre de gravité du miroir n'a aucune influence sur le support du dos, il reprend parfaitement le poids latéral dans n'importe quelle orientation du télescope, permettant au support du dos de fonctionner exactement comme il a été conçu avec PLOP.

Pour les cas de charges avec un décalage par rapport au centre de gravité, le Mirror Edge Support Calculator tient bien compte du support du dos - il n'y a pas moyen de faire autrement. J'ai choisi un barillet 18-points comme standard passe-partout pour chiffrer cette influence. Dans ces cas les triangles du dos ne reprennent pas de force identique, ce qui génère l'astigmatisme du miroir.

Robert

[Ce message a été modifié par Houdini (Édité le 22-02-2010).]

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C'est du lard, Rolf... j'ai encore trop bu...
Mais la question est tellement bonne, qu'il faut le temps de cuver...

Par exemple, un 600 sur des patins Teflon, va avoir un effort de 0 à 300 N selon inclinaison et peut-être un frottement de 0,2 au pif. Donc les efforts de frottement entre 0 et 60 N.

De l'autre coté, une barre d'acier de Young 210Gpa de section environ 1 cm² sur qq cm fléchissant de 5µm va donner les mêmes efforts. Par exemple 210 GPa x 1cm² x 5µm / 3cm donne 30N...

Ayant dit ça, j'ai presque rien dit... Biscotte j'arrive pas à voir où ça plie. Je suis pas assez mécanicien... J'ai fait ça en compression alors qu'il faut peut-être faire en flexion de poutre...

Mais je me dis que finalement 5 µm de déplacement peut cacher un dos de miroir qui colle sur son support. Hors j'ai cru comprendre que c'est ça qui cause les déformations inacceptables.

Quelqu'un de plus mécanicien peut-il critiquer ce pseudo raisonnement pour en faire qq chose?

Pierre

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Dans les calculs de barillet (p.ex. pour déterminer l'épaisseur des triangles) j'essaie toujours de limiter le déplacement total à moins de 0,1 mm (100 µm).
5 µm en latéral est vraiment très bon, qualité supérieure allemande .

Robert

[Ce message a été modifié par Houdini (Édité le 22-02-2010).]

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Les supports de dos à plusieurs étages sont d'excellents appuis élastiques et un disque sur appuis élastiques ce n'est pas la même chose qu'un disque sur des appuis fixes.
Dans le cas des appuis élastiques, il y a un phénomène d'adaptation qui se produit et le résultat attendu est faussé.
A mon avis, il faut créer d'une façon ou d'une autre des appuis indéformables dans le dos du miroir ainsi que sur sa tranche si on veut pouvoir appliquer PLOP sinon il faut passer par une simulation.
Une simulation permet d'estimer les limites acceptables de fonctionnement en faisant collaborer les supports horizontaux et les supports transversaux.
Et comme aucun système n'est mécaniquement parfait alors il vaut mieux simuler.

Il y a aussi un point qui a été mentionné dans la littérature pour des miroirs très minces appuyés sur leur tranche, c'est le risque de flambement latéral. Là on doit atteindre l'épaisseur minimum.

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ms,

Tout élément dans un calcul de structure linéaire est "élastique", y compris le verre du miroir et le métal des supports. Ce n'est pas parce que c'est "élastique" que cela devient non-linéaire, au contraire.

J'ai l'impression que tu réponds simplement pour répondre quelque chose, je vais m'arrêter là... en attendant les résultats de tes calculs avancés dans ce domaine.

Robert

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Robert, un appui élastique est modélisé par un ressort de raideur k.
A mon avis, il y a une différence entre un disque sur appuis fixes (raideur infinie) et un disque sur appuis élastiques (raideur finie).
Un triangle correspond à 3 appuis ponctuels de raideur variable (appuis élastiques).
Un support astatique se rapproche plus d'un appui ponctuel de raideur infinie.
Pour répondre quelque chose, je ne vois pas où est le problème, peut-être dans la terminologie ?
Bon, je posterai en fin de semaine un petit fichier avi de simulation pour expliciter tout cela.

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quote:
A mon avis, il y a une différence entre un disque sur appuis fixes (raideur infinie) et un disque sur appuis élastiques (raideur finie).

Il y a une différence pour le déplacement d'ensemble du miroir (la collimation), mais pas pour les déformations de la surface optique.

Un miroir sur 3 ressorts très flexibles aura exactement la même déformée de la surface optique qu'un miroir sur 3 butées infiniment raides.

Robert

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Je me pose une question, vous êtes en train de parler précision,etc..Mais lorsque vous fabriquez vos barillets, il fait une température de 20°C (pour dire), à cette T° le verre fait une dimension X et le, ou les matériaux également. Mais ensuite lorsque l'on va sur le terrain par 0°c ou –15°C, les facteurs de dilatations des matériaux ne sont pas les mêmes et tout ne part-il pas dans les choux???? Il me semble que la précision est importante, et là du coup tout est modifié.

[Ce message a été modifié par Fredmanu (Édité le 23-02-2010).]

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Fredmanu : si tu relis le fil, tu verras que l'on parle de ces problèmes de température qui engendrent des tensions, d'ou la nécessité de relâcher ces tensions durant la nuit.

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OK, mais qu'en est il de l'emplacement des points de contact des triangles par rapport à leurs positions initiales?
Il semble qu'en terme de dilatation l'alu serait pas indiqué, que l'acier est plus proche.
La fibre de verre bien qu'elle soit imprégnée de résine, ne serait pas la solution la plus adéquate?

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OK, mais qu'en est il de l'emplacement des points de contact des triangles par rapport à leurs positions initiales?

En fait on s'en fou un peu de la précision du placement du point de contact par rapport à la théorie ( en gros une précision de l'ordre de 0,5mm ça doit bien suffire), ce qui est important c'est qu'il ne faut pas ça bouge durant l'utilisation, par ce que ça peut créer des contraintes et surtout si ça bouge ça veut dire que ça ne fait pas ce que ça devrait

Erick

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Houla, si tu parles du changement de la géométrie des points, c’est quelque chose de parfaitement négligeable…
On a des tolérances de plusieurs mm sur la géométrie des points sans que ca change fondamentalement le soutient des miroirs.

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En fait le gros soucis, si j'ai bien compris, est uniquement les contraintes subit par le miroir suivant ses positions. Cela étant dû à sa souplesse et à sa masse.
J'ai vu les miroirs de Normand Fullum, ou ceux des gros télescopes en structures nid d'abeille (du moins ça y ressemble)qui semble bien plus rigide, est-ce au point ou cela crée d'autres problèmes?

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Petite simulation des déplacements de l'assemblage miroir + barillet. Miroir de 610mm de diamètre et 40mm d'épaisseur soumis à son poids propre et posé sur 6 triangles (18 points) + 2 appuis latéraux à 90° :

a) miroir horizontal :

b) miroir à 45° :

c) miroir vertical :

d) miroir 45° + dévers 20° (table équatoriale) :

Reste à vérifier que les déformations restent dans les limites acceptables pour l'observateur (les simulations ne s'intéressent qu'aux déplacements globaux dont ceux des appuis).

Pas terrible ces empilements de supports qui créent à l'arrivée des appuis élastiques de rigidité variable. A mon avis, les supports astatiques ne sont pas un luxe à partir d'un certain degré d'exigence.

Le bon système serait celui qui donne la déformée observée en a) quelque soit l'orientation du miroir. Pour obtenir cela, il faudrait s'orienter vers des systèmes capables de compenser le poids propre quand le miroir se déplace et pour cela les outils de simulation deviennent nécessaires.

Le poids de ce miroir est d'environ 26kg, ce qui représente moins de 1,5kg par appui (18 appuis) quand le miroir est horizontal.
Un barillet qui répartit correctement le poids du miroir de 610mm sur un nombre plus limité de points est une approche qui me semble plus intéressante :
a) 3 points fixes qui délimitent 3 zones égales,
b) 3 points avec compensation pour chacune de ces zones,
Ce barillet nous ramène au problème du 3 points qui est bien plus simple à résoudre que le 18 points.
Autrement dit l'étude d'un 600mm sur 12 points se ramènerait à celle d'un 350mm (surface 3 fois moins importante) sur 3 points.
Problème à traiter lors d'une prochaine simulation.
Moralité : pour simplifier un problème, il faut diviser ses difficultés.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 24-02-2010).]

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 24-02-2010).]

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Salut,

c'est drole ta simulation. Le resultat me semble au "pif" trop simple. On ne voit juste ici qu'une pliure.
Etonnant qu'il ne se passe rien au droit des points de contact latéraux, endroit de forte contrainte. De même, on ne voit pas les vagues sous les 18 points de contact du barillet, comme le montre Plop....

Serge

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Tu veux parler de ce type de représentation :

Quand on utilise PLOP, on cherche la petite bête et on a l'impression que les appuis de son miroir sont parfaitement dimensionnés. Après sur le terrain on découvre rapidement les limites de cette approche.

L'objet de cette simulation c'est de visualiser les déplacements du support du miroir et non la déformée du miroir.

Il reste aussi un point important à simuler c'est le risque de flambement ou de déversement quand le miroir est à 90°.

Si je devais réaliser un barillet pour un miroir mince de 610mm, je m'orienterais vers une autre conception car ces empilements me semblent difficiles à maîtriser.

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 24-02-2010).]

[Ce message a été modifié par ms (Édité le 24-02-2010).]

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C'est à se tirer les cheveux.

Commençons par le b.a.-ba: la validation du modèle et des résultats obtenus.
1) Ton miroir a-t-il une surface parabolique correspondant à la focale du miroir (plus mince au centre qu'au bord) ?
2) Tiens-tu compte d'un tilting et d'un changement de focus de la surface optique dans ton analyse des déformations de la surface optique ?
3) Obtiens-tu les mêmes résultats que PLOP pour le miroir horizontal ?

Un exemple de validation d'un calcul élément fini par rapport à PLOP est donné en bas de cette page: http://www.cruxis.com/scope/scope1100_mirrormesh3d.htm

Gros soupir...

Robert

[Ce message a été modifié par Houdini (Édité le 24-02-2010).]

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Un miroir sur 3 ressorts très flexibles aura exactement la même déformée de la surface optique qu'un miroir sur 3 butées infiniment raides.
---------------------------------------------------------------------------
Robert, pourrais-tu m'expliquer cela avec un miroir incliné à 45° ?

Pour le reste (surface parabolique, tilt, focus, ...), il me semble qu'avant de s'attaquer aux infiniment petits d'ordre supérieur, il faudrait déjà essayer de comprendre le fonctionnement des appuis élastiques.

Si la discussion pouvait enfin se tenir à 45° ou à 90° ça m'arrangerait plus car les polémiques au ras des pâquerettes ... très peu pour moi.

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ms : Sans vouloir faire entrer dans la discussion de la flexibilité du support qui me semble être une bonne question, quand j'ai vu ta simulation, je me suis dit tout de suite :" il y a une cou... dans le potage".
La remarque de Serge Vieillard semble pleine de bon sens. A moins d'avoir mal compris tes résultats, tu ne peux, par exemple, avoir de déplacement du verre qui est en contact direct avec un support fixe

A+
Thierry BERTHE

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Extraordinaire ! Que de couleurs !

Mais je comprends pas...

Là on regarde à la fois le déplacement et la déformation ? C'est bien ça ?
Donc on a des déplacements millimétriques ou plutôt micrométriques ?


Mais où sont les hypothèses?
-Qu'est-ce qui est infiniment raide dans le modèle?
-Par exemple le contact sur le support latéral me semble être un frottement très sec? C'est ça ou pas? On essaye plutôt d'avoir un contact sans frottement
-Par exemple le contact sur le support latéral me semble être sur toute la hauteur de la tranche? C'est ça ou pas? On essaye plutôt d'avoir un contact au centre de gravité du verre.
-Par exemple notre 600 fait 43 au bord et 35 au centre. C'est certainement important même à cette échelle... C'est pris en compte?

Jusqu'à présent on ne s'intéressait pas au déplacement du miroir car il y a des tolérances assez larges tant que l'on garde la collimation. En revanche on regardait avec soin la déformation car elle a beaucoup moins de tolérance !

L'approche par déplacement masque les déformations qui sont (en effet) bien plus petites. Donc on ne les a pas.

Mais l'approche par déplacement est intéressante pour comprendre l'effet des frottements et élasticités... Merci donc ! Quoi que... je pige pas les déplacements miroirs vertical. Si on est sur les latéraux, tout le miroir translate uniformément...

Non finalement, c'est pas clair du tout
Pierre

[Ce message a été modifié par Strock Pierre (Édité le 24-02-2010).]

[Ce message a été modifié par Strock Pierre (Édité le 24-02-2010).]

[Ce message a été modifié par Strock Pierre (Édité le 24-02-2010).]

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