tube carbone VS tube alu

[jp-brahic 4 076]

Bonjour

j'ai besoin d'un petit conseil, dans le cadre de la réalisation de ma future lunette solaire, je vais fabriquer une tube ouvert avec 6 tubes alu ou 6 tubes carbone

je voulais savoir quel tube serait le plus résistant à la flexion pour une portée de 160 cm , un tube alu type 6060 de 30mm de diamétre et 2 mm d'ep, ou un tube carbone de 22mm ep 1mm ????

le tube alu a ma préférence dans ce set-up pour obtenir un poids plus important afin que le tube de la lunette soit mieux équilibré, je ne veux pas que le centre de gravité se situe dans le premier tiers haut de la lunette sinon il va me falloir un trépied trés haut pour pouvoir observé

merci pour vos conseils

[Patrick Sogorb 258]

Bonjour,

Tes 6 tubes, ils sont triangulés (style psuedo Serrurier), ou ils sont parralèles?
Je te répond tout d'abord, en supposant qu'ils sont triangulés. Dans ce type de structure, les tube ne travaillent pas en flexions. Les efforts sont dans le sens de la barre. On a donc plutôt en travail en traction - compression des barres.
Pour un travail dans ce sens, le diamètre de tube n'intervient pas, seule la superficie de la section compte. Il faut donc que tu calcul cette superficie, pour tes deux cas.
Ensuite, la résistance des barres dans ce sens est proportionnelle au module d’élasticité ou module d'Young du matériaux. Ce module est à environ 70 Gpa pour l'alu mais aussi pour des tubes en tissus de carbone tissés, mais il monte à 190 Gpa pour du carbone pultrudé.

Comme le module du carbone plutrudé est 2.7 fois plus grand que celui de l'alu, cela veut dire qu'il faut que les barres en alu possédent une section 2.7x pour grande, pour une raideur identique. Et si tu regarde les poids (densité 1.2 et 2.7), tes barres en alu pèseront alors à peu près 6 fois le poids des barres carbone.

Voila, j’espère que j'ai été clair... (n'hésite pas si tu as des questions)

Patrick Sogorb - SkyVision http://www.skyvision.fr

[Ce message a été modifié par Patrick Sogorb (Édité le 10-06-2012).]

[Patrick Sogorb 258]

Si je fait les calculs avec tes barres:
barre alu (Ø30 ep 2):--> Section = 176mm²
barre carbone (Ø22 ep 1): --> Section = 65 mm²

Le rapport des sections est de 2.66, soit quasiment dans le même rapport que celui des modules d'young. Tu aura effectivement la même raideur avec les deux versions (à supposé que le carbone est bien du pultrudé, et pas du tissus de carbone enroulé).

Patrick Sogorb - SkyVision http://www.skyvision.fr

[Ce message a été modifié par Patrick Sogorb (Édité le 10-06-2012).]

[Toutiet 1 969]

jp-brahic,
Pourquoi toujours des tubes et cette "obsession quasi générale" à vouloir des tubes à tout prix...?
As-tu pensé à de simples lattes qui feraient aussi bien l'affaire en travaillant a l'extension-compression (par exemple des 7 x 35)...? C'est quand même beaucoup plus facile à monter !

[Ce message a été modifié par Toutiet (Édité le 10-06-2012).]

[jp-brahic 4 076]

Merci Patrick pour tes conseils

non ce ne sera pas un serrurier,les tubes seront droits dans ce genre

je pense que je vais me diriger vers l'alu finalement, çà me coutera moins cher et surtout " un comble" ce sera plus lourd!!!! ce sera bon pour le centre de gravité

Toutiet, les lattes c'est pas encore rentré dans mes moeurs à tort peut être et puis là de toute façon çà ne marchera pas puisque çà ne sera pas un type serrurier

[BGI 14]

Ca ressemble fort à un canon multi-tubes ultra-rapide camouflé en télescope!!!

Où est ton hélico de combat ??

'Chuis déjà dehors...

[MarcD 1]

quote:

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Ce module est à environ 70 Gpa pour l'alu mais aussi pour des tubes en tissus de carbone tissés, mais il monte à 190 Gpa pour du carbone pultrudé.

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Pultrudé, le pullwinding qui monte à 230GPa (voir www.tubecarbone.com). Mais que faut-il prendre sur les deux? J'ai du mal à savoir.

[Patrick Sogorb 258]

Les tubes parallèles? C'est pas trop mécanique tout cela...
Voila un petit lien qui pourra t'aider: http://cnarilh.perso.cegetel.net/flexion.html

Patrick Sogorb - SkyVision http://www.skyvision.fr

[JMBeraud 1 771]

Si je peux me permettre, je crois percevoir une grosse confusion dans le choix des modules des tubes carbone.

En première approximtion, ce qui détermine le module d'un tube à iso géométrie c'est:
- la nature des fibres (HR, IM, HM)
- la proportion de fibre par direction (pur 0, +/-20°...)
- son architecture (sa "rectitude", croisement/tissage ou non)
- sa résine / son taux de fibre

En premier lieu à votre place (enfin pas celle de JP qui va prendre du bon alu), je me renseignerais sur la nature de la fibre (dans la plupart des cas de la fibre Haute Résistance en standard à priori), et sur la proportion de fibre dans une direction proche de 0 si ce n'est pas 0.
Le procédé vient après, sauf pour ceux qui cherchent le look et qui le placent au dessus des considérations mécaniques.

JMarc

[astroperenoel 1]

J'apporte mon grain de sel.
Si tu veux absolument utiliser des barres droites (c'est un choix, hautement discutable mais chacun est libre), tu peux t'inspirer du tri-tube, problème, comme les tubes sont droits leurs sections doivent être grandes pour ne pas fléchir.
L'image montrée est bien l'exemple que ça ne marche pas bien, s'il faut multiplier les barre et avoir autant de matière qu'un tube plein à quoi bon faire un montage onéreux en matière première et en temps passé à bricoler ce machin.
Aussi, la question est pourquoi vouloir un tube ouvert pour faire une lunette solaire alors que s'il y a bien un objet qui doit s'affranchir d'agitation thermique c'est bien l'astre du jour, un tube plein sera hautement préférable (pas ou très peu de mouvement d'air interne), sauf si c'est pour un cas très particulier.
Il faut redéfinir ton projet sur d'autres bases, ceci afin d'atteindre l'optimum en matière première, en temps de fabrication et en qualité in fine du système complet (ce qui peut se concevoir peut être plus simplement).

[jp-brahic 4 076]

Merci à tous pour vos conseils

Astroperenoel,pourquoi un tube ouvert? pour plusieurs raisons

la plupart des télescopes solaires sont justement ouverts pour éliminer le flux interne qui peut être intense
dans mon projet, objectif de 230mm( corrigé pour le H-Alpha) avec ERF de 180 interne,la chaleur accumulée entre les lentilles et l'ERF poserait des pbs de turbulences interne je pense, çà passe sur ma 150, mais j'ai un doute avec la 230, à moins de placer des ventilos aspirant peut être????

l'autre raison, c'est que je veux pouvoir oter facilement l'ERF interne pour une utilisation éventuelle en lunaire ou planétaire

3 eme raison, le prix!!!! 4000 € environ le tube sans l'objectif!!!!

4 eme raison le poids ( 35kg) avec le tube proposé!!!

pourquoi des tubes droits? parce que trés facile à réaliser avec le matériel que je posséde , je ne me sents pas de faire un tube serrurier solide avec le matos que j'ai

quand à la flexion , 6 tubes alu de 30mm ep 2mm disposés sur un diamétre de seulement 300 mm avec 6 portées disposées le long du tube sur seulement 160cm, je ne crois pas que cela va beaucoup flêchir tout de même ( le poids de l'objectif avec barillet sera d'environ 9kg à l'avant)

enfin dites moi le si je me trompe

[Ce message a été modifié par jp-brahic (Édité le 11-06-2012).]

[Pascal C03 4 057]

Je pige pas trop "avec 6 portées" mais j'imagine un peu.
Il va y avoir de la flexion. Je peux te calculer ça vite fait mais pas ce matin, pas le temps.
Mais ce n'est pas trop la flexion que la variation de flexion qui est à redouter!
Quelle hypothèse prendre comme variation d'angle entre la position "basse" et la position la plus verticale? 45° me parait pas mal?

[jp-brahic 4 076]

Merci pascal

je penses que tu peux prendre au moins 60° , j'observe rarement le soleil en dessous de cette position

oui 6 portées, 6 anneaux de 30mm d'ep qui vont être répartis le long du tube , les tubes passant à travers ces anneaux

[Pascal C03 4 057]

je compte une variation entre tube à 20° et tube à 65°. Ca fait 45° d'écart...

[bruno thien 224]

Bonjour,

çà me parait bien compliqué tout çà!

Ce ne serait pas plus simple de faire un tube carré? Ça permettrait de trianguler facilement, quelque soit le matériau utilisé!

Par contre je ne sais pas si l'aluminium est une excellente idée, a cause de la forte conductivité thermique.

[jp-brahic 4 076]

oui le carré pourquoi pas , mais difficile de placer un tube carré dans des colliers de fixations ronds!!! vu le poids du tube impossible de placer le tube sur une simple queue d'aronde

quand à la conductivité thermique lorsqu'on observe le soleil

[Ce message a été modifié par jp-brahic (Édité le 11-06-2012).]

[astroperenoel 1]

Effectivement, c'est un besoin très particulier.
Perso, je pencherai pour un tube plein léger avec ouvertures et circulation laminaire d'air (on matérialise bien les courant avec de la fumée).
Pourquoi ne pas bâcher de couverture de survie un tube existant?
Dans ce cas pas d'échauffement, de toute façon si le tube pointe au droit des rayons solaires il n'y a rien qui chauffe.

[jp-brahic 4 076]

c'est exactement çà du moment qu'on pointe le soleil , il n'y a rien qui s'échauffe mis à part la face exposée

par la suite en utilisation nocturne, je pourrai toujours recouvrir le tube d'une chaussette style Lycra ou une matiére plus rigide

[Kentaro 0]

A mon sens, dans un tel montage avec tubes parallèles, tout va dépendre de la rigidité des encastrements. Cette rigidité va dépendre du type d'encastrement, et de la manière dont c'est fait. Cette incertitude est d'ordre bien supérieur aux flexions des tubes eux-même.
Il serait beaucoup plus simple de trianguler 8 tubes.

[Toutiet 1 969]

...ou huit lattes...!

[jp-brahic 4 076]

difficile de placer un tube serrurier dans des colliers ronds!!!!

de plus la base sera assez étroite environ 32 cm de diamétre , sur une portée de 162cm avec 8 tubes l'écartement va être faible!!! çà ne sera pas aussi solide que lorsque la base est large et le rapport avec la longueur du tube faible comme dans le cas des télescopes dobsons

une question , existe t'il des colles spécifiques que l'on peut utiliser pour faire un assemblage alu/bois?

[Ce message a été modifié par jp-brahic (Édité le 11-06-2012).]

[Diabolo 274]

Pourquoi pas un tube "classique" au centre de gravité avec un "vrai serrurier" ? Une partie triangulée vers l'objectif, une du même genre vers le PO ?

Ca fait plus de taf mais tu peux avoir un truc bien costaud au centre pour placer sur la monture, et un tube qui globalement tient mieux la route que des longues tiges qui sont pas franchement la solution. 30 cms de base c'est petit mais si c'est pour un tube en deux parties, ça peut se faire.

Ca vaut la peine de creuser le sujet. C'est dommage de s'investir et d'investir sur un instrument de ce calibre et se laisser le tube en dessous du reste. C'est le maillon le plus faible qui risque de t’empoisonner le vie.

A propos de soleil, c'est un festival cette après midi. Je viens de passer deux heures à contempler des images fabuleuses, il s'en passe des choses aujourd'hui !

[Ce message a été modifié par Diabolo (Édité le 11-06-2012).]

[Kentaro 0]

JP, je parlais bien sur d'un double serrurier (un vrai). Dans ce cas, l'angle d'ouverture des tubes sera plus raisonnable.

Oublie les colliers. Tu peux fixer le tube sur la monture par une embase sur la partie intermédiaire. Et dans ce cas, tu peux concevoir cette partie intérmédiaire un peu plus large, de manière à augmenter l'angle des tubes (think out of the box! )

Si tu veux un tube ouvert, je ne vois vraiment pas d'autre solutions viable.

Ceci dit, ne faudra t'il pas un bafflage bien fermé pour éviter tous les reflets ? Dans ce cas, quel est l'intérêt du tube ouvert ?

[jp-brahic 4 076]

Fred, Kentaro merci de vos lumiéres

je pensais aussi au double serrurier , mais beaucoup plus compliqué à réaliser surtout au niveau des fixations pour faire qqc de vraiment rigide, je l'ai fais sur mon ex 610mm mais sur une aussi petite surface çà va être plus galére je pense

Kentaro le tube va faire pas loin de 180cm de long avec la crémaillére et faire pas loin de 25kg , pas facile à placer la queue d'aronde sur la platine

alors qu'avec les colliers aucun pb, tu ouvres les colliers tu poses ton tube et tu fermes

les raisons du tube ouvert, voir plus haut

[Diabolo 274]

JP, pour le placement du tube,je vois ce que tu veux dire, c'est vite sportif 25 kilos, surtout avec la longueur. tu peux peut être tirer partie du double serrurier également au montage. Tu peux placer la partie basse ou la partie haute en premier, celle qui dispose de la queue d'aronde, le tout "tête en bas" ,puis une fois en place, tu viens boulonner l'autre partie par dessus. Y'a un peu de méca pour faire un truc propre et reproductible mais ça doit pouvoir se faire sans trop de prob.