Aéronautique: ballon dirigeable à vide?

[invitec97fa116]

ha les cases excel ! avec leurs noms d'oiseaux m'ont assez enduit d'erreurs pour que je passe au langage VBA

Elle est belle celle là !!!
-----

[Jypou]

C'est pour cela que j'avais utilisé une géode de type 5-28-0

Il y a aussi des approximations dans la conception des nœuds (de cette géode) concernant les angles, comment affirmer qu'une accumulation de petit défauts ne mènerait pas à un ballon non viable.

[invite73192618]

J'ai compris, en fait je dois indiquer le poids d'air et sa masse volumique du lieu de fabrication (à 80km d'altitude)

Yep, mais attention à l'interprétation: le dimensionnement calculé est celui pour résister à la pression du lieu de fabrication. C'est quand même possible de plonger la quasi-sphère dans un environnement plus dense, mais seulement en réduisant le vide interne afin que la différence de pression avec l'extérieur soit constante ou moins.

"Errare humanum est, perseverare diabolicum"

Hé bien on est d'accord là-dessus

Il y a aussi des approximations dans la conception des nœuds (de cette géode) concernant les angles, comment affirmer qu'une accumulation de petit défauts ne mènerait pas à un ballon non viable.

Le problème est beaucoup plus profond que cela. Regarde la section flambage global à partir de la page 4. Dans toute structure en treillis, il y a compétition entre un mode de flambage local et un mode de flambage global. Pour que les deux soient équivalents, il faut que l'élancement des poutres individuelles soit du même ordre que l'élancement global -c'est ça qui dicte la distance minimale entre les coques dans une structure double coque. Il serait bien sur possible de faire une structure monocoque, mais seulement en faisant en sorte que son épaisseur soit équivalente à la distance inter-coque d'une structure double-coque... ce qui est bien sur beaucoup plus lourd. Bref, le problème #1 de Mct92mct est qu'il a conçu sa structure en ne prenant en compte que le flambage local. Sa structure ne s'écroulera pas à cause de petits défauts dont l'effet serait malencontreusement amplifié, elle s'écroulera parce qu'elle est massivement sous-dimensionnée pour le mode de flambage global.

mes calculs avec une simple coque montre que c'est jouable...

Non donc, et (mais pourquoi aurais-je besoin de le préciser? ) ça ne disparaîtra pas en essayant d'insulter le messager.

[inviteb6b93040]

Application numérique pour un icosaèdre de 10 m de diamètre (formules type excel à droite, les titres sont dans la colonne 1, les chiffres et formules dans la colonne 2, i.e. B2=2,5), avec la formule du flambage pour des poutres creuses à 99% (plus haut j'ai montré que le gain devient négligeable si on creuse plus):F= 0.04 E D^4 / l^2

densité 2,5
Young 4E+11 Pa
noeuds 12
arêtes 30
rayon 10 m2
surface 1256.637 m2 =B5^2*4*PI()
eq poutre 4 m =CEILING(SQRT(B3);1)
eq long 62,83185 m =2*PI()*B5
eq long pH 15,70796 m2 =B8/B7
surf/n 104,7198 t =B6/B3
poids air 10 t/m2
altitude 4 *5000m
poids/noeud 65,44985 t =B10*B11/2^B12
F/p Horizontal 523,5988 t =B7^2*B13/2
F/p Vertical 261,7994 t =B7*B13
F/p Transverse 370,2402 t =B7*SQRT(2)*B13
D p H 0,533064 m =POWER(B9^2*B14*10000/(0,04*B2);1/4)
long p V 2,132257 m =B8*B17/B9
D p V 0,165151 m =POWER(B18^2*B15*10000/(0,04*B2);1/4)
long p T 15,85202 m =SQRT(B18^2+B9^2)
D p T 0,491059 m =POWER(B20^2*B16*10000/(0,04*B2);1/4)
Poids H 83,715 t =B4*2*2*PI()*B9*B1*(B17^2-(B17*0,99)^2)
Poids T 35,84639 t =B4*2*PI()*B20*B1*(B21^2-(B21*0,99)^2)
Poids V 0.545378 t =B4*2*PI()*B18*B1*(B19^2-(B19*0,99)^2)
Total 120,1068 t =B22+B23+B24
Lift 0,314159 t =(0,0012/2^B12)*(4/3*PI()*B5^3)
t/lift 382,3117 =B25/B26

Bonjour

J'ai 2 erreurs
à cause de 2^B12 comme B12=5000 ça le gène le pauvre alors n'est ce pas B11 à la place de B12 ?

poids/noeud 65,44985 t #NOMBRE! 1047,198
Lift 0,314159 t #NOMBRE!

Et encore une m... d'excel, il faut passer de l'anglais au français pour les commandes quand on a pas la même version linguistique

[invite73192618]

J'ai 2 erreurs
à cause de 2^B12 comme B12=5000 ça le gène le pauvre alors n'est ce pas B11 à la place de B12 ?

Non, l'erreur vient du fait que B12 est exprimé en "multiple de 5000 mètres", et qu'ensuite la force de pression est calculée selon (pression au sol)/(2^B12). Donc, quand tu veux une altitude de 5000, tu dois entrer "1" et pas "5000". Conceptuellement tu pourrais vouloir voir ce qui se passe pour un altitude de 25000 km, mais il faudrait modifier les formules car excel a du mal avec des choses telles que "2^5000" (c'est pour cela qu'il te renvoi une erreur).

(dans l'exemple numérique que tu cites, b12 vaut 4 pour une altitude de 20km, le *5000m est dans la troisième colonne qui sert à rappeler les unités)

Et encore une m... d'excel, il faut passer de l'anglais au français pour les commandes quand on a pas la même version linguistique

Effectivement, en plus je crois que la formule "arrondi" ne se gère pas exactement comme la formule "ceiling".

[inviteb6b93040]

@Jiav
Pour le flambage global, des câbles léger pour précontraindre, sur des distances calculées, afin de l'éviter c'est pas possible ?

[invitec9c0a685]

Non donc, et (mais pourquoi aurais-je besoin de le préciser? ) ça ne disparaîtra pas en essayant d'insulter le messager.

Moi ce dont je me méfie surtout, c'est les mecs qui me filent des cours de résistance des matériaux et qui se plantent comme des gros benêts de 4ième d'un facteur 4...sur les contraintes en pression...
Tu es aller voir le fil sur la sphère de rayon 28 cm? que j'ai donné?
Alors réponds, la force pour les séparer est elle de

4 PI RXR X 1atm

soit 100 000Newton?

Ou de

PI RXR X1 atm

soit 25 000Newton?

[invitec9c0a685]

Il y a aussi des approximations dans la conception des nœuds (de cette géode) concernant les angles, comment affirmer qu'une accumulation de petit défauts ne mènerait pas à un ballon non viable.

C'est vrai, mais j'ai encore un facteur 2 ou 3 de sécurité en réserve sur la charge d'emport... que l'autre... avec sa double coque... il me regarde décoller le cul sur la terre!
Sans compter que :
1/ il est incapable de me décrire les contraintes que j'ai sur les nœuds...
2/ dés qu'on creuse un peu, on s'aperçoit qu'il se plante d'un facteur 4 comme un gamin de 14 ans sur les contraintes en compression...(Formule des chaudières)
et 3/ son Bazard pèse plus lourd que l'air qu'il déplace... Au moins remarquez, il annonce la couleur...

[inviteb6b93040]

Je voulais pas enfoncer le clou mais

rayon 10 m2

le rayon est il une surface ? là est la question !

[invite73192618]

Pour le flambage global, des câbles léger pour précontraindre, sur des distances calculées, afin de l'éviter c'est pas possible ?

Une précontrainte, c'est un moyen d'améliorer la résistance d'un matériel au cours de sa fabrication (béton, acier, etc). Cela ne change rien aux calculs de flambage, donc pour tester l'impact éventuel il suffit que tu augmentes B2 pour voir ce que cela changerait. Par contre je ne sais pas si c'est applicable aux tubes de carbone ou à la céramique, et en sens inverse je ne serais pas non plus surpris que le principe soit déjà utilisé de façon standard.

le rayon est il une surface ? là est la question !

Touché! C'est bien des m et non des m2.

la force pour les séparer est elle de (...)

La seconde, bien évidement. Et non, ce n'est pas la même chose que la pression totale sur la sphère.

(...)

Prévisible et vain.

[inviteb6b93040]

Une précontrainte, c'est un moyen d'améliorer la résistance d'un matériel au cours de sa fabrication (béton, acier, etc). Cela ne change rien aux calculs de flambage, donc pour tester l'impact éventuel il suffit que tu augmentes B2 pour voir ce que cela changerait. Par contre je ne sais pas si c'est applicable aux tubes de carbone ou à la céramique, et en sens inverse je ne serais pas non plus surpris que le principe soit déjà utilisé de façon standard.

Le câble ne serait pas dans les tubes mais tendu à intervalle de x nœud x>2 afin de ne pas transmettre l'effort local au global
c'est comme une voûte avec un tirant au sol pour éviter du poids sur les cotés

[invite73192618]

c'est comme une voûte avec un tirant au sol pour éviter du poids sur les cotés

Ok, je n'avais pas compris. Donc ce serait un peu le principe du pont suspendu. J'aime bien, c'est possiblement l'idée la plus efficace. Je reviens

[Jypou]

je crois que la formule "arrondi" ne se gère pas exactement comme la formule "ceiling"

il y a formule "plafond".

[invite73192618]

il y a formule "plafond".

Oui merci

Je reviens

Bravo, EauPure, c'est définitivement l'idée (valide) la plus efficace! La structure se compose alors d'une surface de fil dont le poids est proportionnel au rayon (donc son influence diminue en fonction de la taille), plus trois piliers qui supportent le tout. C'est toujours insuffisant pour décoller, mais le facteur poids/lift n'est plus que de 2 (à altitude 0 sur Terre), ce qui est une amélioration de plusieurs ordres de grandeurs! En fait ce serait suffisant pour l'atmosphère de venus, avec une altitude de croisière de 30 km (ce qui est toutefois trop chaud pour les humains, et pas compétitif avec des ballons à oxygène). Pas pour titan par contre (l'atmosphère est composé de gaz plus lourds que ceux sur Terre, mais le puits gravitationnel est plus faible donc la force d’Archimède aussi).

La seconde, bien évidement. Et non, ce n'est pas la même chose que la pression totale sur la sphère.

En passant, Mct92mct, j'ai peut-être une analogie pour que tu comprennes ton erreur sur le calcul de pression -si toutefois ça t'intéresse de la comprendre. Examines une ellipse versus une sphère versus deux assiettes à séparer: si le disque sur lequel on les sépare est de même rayon, la force pour les séparer sera la même dans tous les cas. Il est pourtant bien évident que la pression totale est plus grande pour l’ellipse que pour la sphère, et pour la sphère que pour les deux assiettes.

[invitec9c0a685]

Le câble ne serait pas dans les tubes mais tendu à intervalle de x nœud x>2 afin de ne pas transmettre l'effort local au global
c'est comme une voûte avec un tirant au sol pour éviter du poids sur les cotés

Et à ton avis, elle fait quoi la bâche tendue sur les nœuds de ma géode...

[invite73192618]

Elle empêche les débris de blesser les passants?

[invitec9c0a685]

En passant, Mct92mct, j'ai peut-être une analogie pour que tu comprennes ton erreur sur le calcul de pression -si toutefois ça t'intéresse de la comprendre. Examines une ellipse versus une sphère versus deux assiettes à séparer: si le disque sur lequel on les sépare est de même rayon, la force pour les séparer sera la même dans tous les cas. Il est pourtant bien évident que la pression totale est plus grande pour l’ellipse que pour la sphère, et pour la sphère que pour les deux assiettes.

Pas compris... la pression totale est la même pour tout le monde ceci dit la formule est elle
Pi *R^2* 1atm ou 4 Pi*R^2 comme tu m'as repris par erreur dans ton message du 03/05/15 de 19h58 ligne 13 et 14
La force qui s'applique est bien des deux cotés de la sphère est bien Pi RR X1atm et l'autre est bien Pi (RR-rr) x1atm... il n'y a aucune ambiguïté à avoir.

[invite73192618]

ceci dit la formule est elle

Combien de fois faut-il que je te réponde? Imprime mon message et scotche le sur ton écran si ça t'aide: 4*Pi*R^2.

[invitec9c0a685]

Alors... pourquoi utilises tu l'autre Pi RR X1atm pour calculer les efforts sur la sphère non d'un chien...
Pour le message 227

[Jypou]

En fait ce serait suffisant pour l'atmosphère de venus, avec une altitude de croisière de 30 km (ce qui est toutefois trop chaud pour les humains, et pas compétitif avec des ballons à oxygène). Pas pour titan par contre (l'atmosphère est composé de gaz plus lourds que ceux sur Terre, mais le puits gravitationnel est plus faible donc la force d’Archimède aussi).

A 30km, c'est juste sous le brouillard d'acide sulfurique avec une vue sur la surface (certes mal éclairée). Une température suffisamment basse (200°C) pour permettre le fonctionnement de l'électronique vénusienne. Un vent faible.
http://venus.aeronomie.be/fr/venus/vents.htm
Pourquoi des ballons à oxygène? Les ballons à azote sont plus compétitifs? Mais les ballons rigides sont plus durables.
Y a t il un intérêt dans l’atmosphère des planètes géantes?

[invite73192618]

Alors... pourquoi utilises tu l'autre Pi RR X1atm pour calculer les efforts sur la sphère non d'un chien...
Pour le message 227

J'utilise 4PiR^2 quand il s'agit des efforts sur une sphère, pir^2 quand il s'agit de séparer deux demi-sphères, ou deux n'importe quoi de n'importe quelle forme qui sont connectés par un disque de rayon r. Les deux questions ne sont pas équivalentes, et ça aussi je te l'ai déjà mentionné.

Pourquoi des ballons à oxygène? Les ballons à azote sont plus compétitifs? Mais les ballons rigides sont plus durables.

Parce que la matière première s'extrait directement de l'atmosphère de CO2. Plus durable? Possible, d'autant que les conditions climatiques sont assez aléatoires... mais pas ceux à vide puisque la structure doit supporter le poids de l'atmosphère, alors que dans le cas d'un ballon à gaz (rigide ou non) les forces de pressions sont équilibrées entre l'interne et l'externe.

Y a t il un intérêt dans l’atmosphère des planètes géantes?

Bien possible! Les gaz sont plus légers mais les puits gravitationnels beaucoup plus intenses. Faudrait voir si ça marche avec les altitudes où la température/pression est intéressante. Pas le temps de regarder les chiffres tout-de-suite, mais j'y reviens promis

PS: non le vent est très fort même si la vitesse n'est pas impressionnante (l'impact dépend aussi de la densité)

[invite73192618]

30 Bars! Quelle que soit la géante considérée, c'est pas mal l'altitude idéale en termes d'habitabilité

densité 2,5
Young 4E+11 Pa

rayon 10 m
surface 1256,637061 m2
Volume 4188,790205 m3

pression 300 t/m2
densité 0,012413793 t/m3

F / tube 125663,7061 t
lg tube 14 m
diamètre 1,980781122 m
nb tube 3
poids tube 51,51043532 t
archimède 51,99877496 t

ratio 0,990608632

[Jypou]

Quand ils l'apprendront, ils feront pleins de projets...
Mais est-ce que ça ne secoue pas trop là-bas? Quel est la valeur de g? utile pour le confort et aussi au cas ou on aurait envie de revenir.
On y serait plus en sécurité que dans les ceintures de radiation.

Quand je dis "on", ce sera d'abord des sondes ou robots dans des ballons bien moins lourds.

[invite73192618]

Quel est la valeur de g?

Autour de 1g, sauf Jupiter qui est plutôt à 2.

[inviteb6b93040]

30 Bars! Quelle que soit la géante considérée, c'est pas mal l'altitude idéale en termes d'habitabilité

densité 2,5
Young 4E+11 Pa

rayon 10 m
surface 1256,637061 m2
Volume 4188,790205 m3

pression 300 t/m2
densité 0,012413793 t/m3

F / tube 125663,7061 t
lg tube 14 m
diamètre 1,980781122 m
nb tube 3
poids tube 51,51043532 t
archimède 51,99877496 t

ratio 0,990608632

Bonjour,

Je ne comprend pas ce poids tube en tonne pour un rayon de 10 m car Créaventeur pour 28 m de diamètre trouve 17,3 kg + 384 kg
Et dans votre tableau excel
Poids T 35,84639 t 35,84645145
Poids V 0,545378 t 0,545376189
Que représente Poids T et pourquoi il est si différent de Poids V (T=Total et V=Vide ?)

350 kg de Charge utile
17,3 kg de nœuds
150kg de toile
Et 384 kg de structure rigide en carbone
Soit 900 kg au total
http://forums.futura-sciences.com/as...pheriques.html

[invite73192618]

Je ne comprend pas ce poids tube en tonne pour un rayon de 10 m car Créaventeur pour 28 m de diamètre trouve 17,3 kg + 384 kg

Je pense avoir été clair sur ce que je pense de ses calculs, non?

Que représente Poids T et pourquoi il est si différent de Poids V (T=Total et V=Vide ?)

T=tranverse; V=Vertical; selon les conventions décrites dans le post. La différence vient en grande partie de leur longueur respectives.

[invitec9c0a685]

Je pense avoir été clair sur ce que je pense de ses calculs, non?

tu as vu la réponse du modérateur sur la clarté de tes propos sur le forum physique...

J'utilise 4PiR^2 quand il s'agit des efforts sur une sphère, pir^2 quand il s'agit de séparer deux demi-sphères, ou deux n'importe quoi de n'importe quelle forme qui sont connectés par un disque de rayon r. Les deux questions ne sont pas équivalentes, et ça aussi je te l'ai déjà mentionné.

Pourquoi les efforts dû à la pression sur 2 demi-sphères sont ils différents que les efforts sur une sphère entière?
Là, sur cette dernière question, notre génie de la RDM jette un voile pudique sur le lieu où justement il a mentionné l'explication...Dommage, nous resterons donc sur notre faim...

[invite73192618]

Pourquoi les efforts dû à la pression sur 2 demi-sphères sont ils différents que les efforts sur une sphère entière?

La force nécessaire pour séparer deux [objets de formes et de taille quelconques reliés entre eux par un disque de rayon R, incluant pourquoi pas des demi-sphères] n'est pas identique à la force totale exercée sur ces objets.

notre génie de la RDM jette un voile pudique sur le lieu où justement il a mentionné l'explication

Post 224 et 231. Et n'hésite pas à insulter encore tous ceux qui pourraient se planter là-dessus. A un moment donné, tu finiras bien par comprendre pourquoi ça m'amuse.

[invitec9c0a685]

La force nécessaire pour séparer deux [objets de formes et de taille quelconques reliés entre eux par un disque de rayon R, incluant pourquoi pas des demi-sphères] n'est pas identique à la force totale exercée sur ces objets.

Ouai ...On aimerait bien savoir pourquoi, puisque les forces de pression sont extérieures et que l'appuis d'une demie-sphère sur l'autre, est une force intérieure...

Post 224 et 231. Et n'hésite pas à insulter encore tous ceux qui pourraient se planter là-dessus. A un moment donné, tu finiras bien par comprendre pourquoi ça m'amuse.

explication Message n° 224
Examines une ellipse versus une sphère versus deux assiettes à séparer: si le disque sur lequel on les sépare est de même rayon, la force pour les séparer sera la même dans tous les cas. Il est pourtant bien évident que la pression totale est plus grande pour l’ellipse que pour la sphère, et pour la sphère que pour les deux assiettes. [COLOR="#FF0000"]Ben non, il n'y a que dans ta tête que c'est évident...

explication Message n° 231
J'utilise 4PiR^2 quand il s'agit des efforts sur une sphère, pir^2 quand il s'agit de séparer deux demi-sphères, ou deux n'importe quoi de n'importe quelle forme qui sont connectés par un disque de rayon r. Les deux questions ne sont pas équivalentes, et ça aussi je te l'ai déjà mentionné.
Sans commentaire, puisque la mention a été traitée ci dessus...

[invite73192618]

Ouai ...On aimerait bien savoir pourquoi

Parce que ce ne sont pas toutes les composantes de la force de pression qui contribuent à maintenir l'objet. Désolé mais c'est vraiment un problème élémentaire, si ça continue à te poser soucis, regarde le corrigé ici (à méditer en particulier: "pas confondre avec l'écrasement").

Bon perso c'était bien intéressant (à part ton attitude, quoique drôle quand tu t'insultes toi-même sans le savoir ), mais le fait est que ça marche pas, sauf peut-être sur une géante gazeuse. D'ici à ce qu'on les colonise, ça te laissera un peu de temps pour corriger tes formules. Bye