Aéronautique: ballon dirigeable à vide?

[Mct92mct]

mais le fait est que ça marche pas(sans doute la géode), sauf peut-être sur une géante gazeuse.

Bon, on a quand même fini par se mettre d'accord sur un point... F= Pi RR X P0
Il ne reste plus qu'à s'attacher à ta deuxième bêtise de conception énoncée sur ce fil, C'est à dire:
La liaison rotule des nœuds de ma géode pour que tu puisses enfin comprendre que tes craintes sur certaines forces de cisaillement obscures agissant dans ton esprit sont totalement infondées...
Ceci dit, j'aimerais que tu fasses une petite pause avant de reprendre le débat et que tu regardes d'abord ce qu'est une rotule, ça tombe bien il y en a une sur le lien que tu as mis dans ton précédent message.
Cordialement
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[EauPure]

ce qui me gène c'est que Jiav utilise des formules de poutre en treillis pour une voûte en treillis
On ne calcule pas une voûte comme une poutre
La déformation globale de la sphère donne une sphéroïde ou sphère elliptique
des câbles en rayons ou entre des nœuds assez éloignés pour que la hauteur de voûte soit optimale devrait empêcher une déformation iréversible

[polo974]

je me mare au loin quand j'en vois un qui pinaille sur un facteur 4 (surface sphère / surface disque) et qui laisse tomber à l'eau un gain du même facteur 4 s'il utilisait des encastrements plutôt que des liaisons rotule...

globalement, on s'en fout d'un facteur 4 quand à coté, il y a un facteur 100 qui pose problème.

la coque simple couche souffre du problème clairement expliqué de flambage global.
il faut donc une épaisseur à la coque (qu'on peut bien sûr évider à loisir => double coque et autres).

pour s'en convaincre, il suffit de se rappeler la forme que les bulles de savon peuvent prendre à la moindre asymétrie de contrainte. elles dansent en passant par toutes les formes de patatoïde de révolution possible. et ne s'effondrent pas car elles sont tenues par un légère surpression interne, alors qu'ici, on est en dépression, et ça, c'est pas cool...

maintenant, on peut jouer sur la répartition des contraintes entre la couche interne et la couche externe:
soit on réparti la compression sur les 2 couches, et on ajoutes des étais entre les 2.
soit on crée une couche qui travaille (légèrement) en traction (et donc ajout d'une légère contrainte de compression sur l'autre couche), c'est par exemple l'ajout des cordes (au sens arc+corde) à la structure mono coque.
c'est un peu le pont suspendu roulé sur lui même (mais ici généralisé en 3D).

[EauPure]

2 couches c'est lourd, comme l'a fait remarquer un intervenant les tube c'est pas le top, l'idéal c'est qu'un calcul RDM engendre la forme optimale des poutres entre les sommets comme la vie sais le faire avec les os.

[Mct92mct]

globalement, on s'en fout d'un facteur 4 quand à coté, il y a un facteur 100 qui pose problème.

la coque simple couche souffre du problème clairement expliqué de flambage global.
il faut donc une épaisseur à la coque (qu'on peut bien sûr évider à loisir => double coque et autres).

La coque de ma géode n'est pas une coque simple couche puisque les efforts en compression sont pris par le réseau de tubulure en carbone et que les efforts en tension sont pris par la toile extérieure un peu comme un pont suspendu... La distance entre les poutres qui travaillent en compression et la toile en tension est de plusieurs cm soit 4 ou 5 fois plus que le diamètre des tubes de carbone.
Il est bien évident que l'argument du "flambage global" est dû à un argumentaire non justifié ni dimensionné par le moindre calcul en description de ma structure en treillis à base de géode...L'argument du flambage global ne tient pas compte, malheureusement, des efforts pris par la toile... toile qui reste éloigné des treillis et toile enfin, qui contribue largement à la rigidité de l'ensemble de la voûte.

[Mct92mct]

PS seuls les nœuds à 5 ou 6 branches sont en contact avec la toile qui travaille en tension.

[invite73192618]

Bon, on a quand même fini par se mettre d'accord sur un point... F= Pi RR X P0

T'es incroyable. Allez bye.

[EauPure]

Connaissez vous un logiciel de RDM gratuit pour calculer cette structure et savoir enfin si il y a une solution qui ne fait pas crunsh plutôt que d'affirmer sans cesse que ça ne marchera jamais sans en apporter la preuve ?

Par exemple Code_Aster d'EDF est en open source

Panorama des fonctionnalités de Code_Aster

Outre les fonctions standards d'un logiciel de simulation en thermo-mécanique, Code_Aster est particulièrement riche en lois de comportement, en éléments finis, en types de chargements. Son domaine d'excellence réside dans les simulations non-linéaires : matériaux, grandes transformations, contact. Pour plus de détails sur les potentialités, une plaquette de présentation générale est accessible sur le site web.
http://chercheurs.edf.com/logiciels/...ter-41195.html

Car c'est dommage que Mct92mct soit obligé en 2015 à grand frais de construire une maquette

[polo974]

si j'ai bien compris la toile est juste accrochée aux sommets et se trouve à l'intérieur de la structure.
intérêt: elle n'ajoute pas de contrainte de flexion aux poutres (qui n'en ont pas besoin).
inconvénient: perte de volume.

mais en quoi ajouterait-elle de la résistance?
(comment disait l'autre? ah oui: "argumentaire non justifié ni dimensionné par le moindre calcul...")

pour le problème de flambage global, tu doutes, mais en négligeant ce genre de choses, tu risques d'avoir des surprises genre pont de Tacoma...

un petit déséquilibre dans ta géométrie ou dans la répartition des points d'ancrage de la charge peut suffire à induire des irrégularités qui peuvent être amplifiées par (par ex) une dilatation non uniforme de la structure.

pour les calculs: le flambage est un gros problème, car si nous étions dans un mode parfait, il n'existerait pas pour une poutre droite mise en compression.
sauf que bisounours est parti depuis un certain temps, et qu'un petit rien peut dégénérer de façon catastrophique.
les règles de calcul à ce niveau présupposent un soin minimum dans la réalisation, soin sans lequel on peut perdre un facteur dix avant d'avoir dire ouf, (par ex juste parce qu'un tube est coupé un poil de travers et n'appuie pas de façon centrée sur la rotule).

une baguette flambe un poil et c'est toute la géométrie qui est compromise (ben oui, une structure hyper-statique a du bon parfois...).

[Mct92mct]

si j'ai bien compris la toile est juste accrochée aux sommets et se trouve à l'intérieur de la structure.

Non la toile est par dessus la structure... sauf qu'elle maintient la position d'un nœud qui serait un peu faiblard environ au centre des 6 ou 5 autres nœuds voisins.

[Mct92mct]

Connaissez vous un logiciel de RDM gratuit pour calculer cette structure et savoir enfin si il y a une solution qui ne fait pas crunsh plutôt que d'affirmer sans cesse que ça ne marchera jamais sans en apporter la preuve ?

Par exemple Code_Aster d'EDF est en open source


Car c'est dommage que Mct92mct soit obligé en 2015 à grand frais de construire une maquette

Merci pour le tuyau...

[Jypou]

Un logiciel s'appuie sur un modèle et tant que ce modèle n'existe pas ou n'est pas identifié, les programmeurs ne sont pas capables de réaliser le programme.
Il a été identifié que la problématique est la stabilité globale.
C'est à dire que la sphère ne se déforme pas de façon irréversible?
Ne pourrait-on pas faire une analogie avec une roue de vélo: on empêche la déformation de la jante grâce à des rayons qui l'entrave?
Ceci peut être vu comme une variante du pont suspendu.

[Carcharodon]

hors sujet

Définitions Web :

Se dit d’une information proposée qui ne présente pas de relation directe avec le sujet. Un hors-sujet peut-être une preuve d’incompréhension du sujet en présence par la personne l’ayant prononcé, ou une tentative de déformation du débat afin de l’orienter à son avantage.
http://fr.wiktionary.org/wiki/hors-sujet

3 ans de hors sujet sur un tel topic a la con, beau record.
Ceci est un forum d'astronautique, ce sujet n'a rien a voir avec l'astronautique.

[EauPure]

L'astronautique ou spationautique ou cosmonautique est constituée par l'ensemble des sciences et des techniques visant à envoyer dans l'espace extraterrestre un véhicule habité ou non, à naviguer à l'extérieur de l'atmosphère terrestre, et à exploiter des engins spatiaux.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Astronautique

à 20000 mètres on est à l'extérieur ou à l'intérieur ou entre les deux ?
Ce n'est pas si hors sujet que vous le prétendez d'autant que ça pourrait remplacer des satellites coûteux à envoyer dans l'espace.

Pour augmenter la stabilité vue que ça ne pourrait que s'ovaliser pourquoi ne pas faire comme l’œuf ?

[EauPure]

Pour les équations des œufs d'or de la poule qui sont, semble il, très résistant à la compression
http://forums.futura-sciences.com/ma...ml#post1054679

ça éviterait les problèmes de résonance de la sphère s'ovalisant dans tout les sens sans savoir lequel choisir

[EauPure]

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

Fait tu allusion aux déformations globales que tu as tiré des calculs de RDM sur des poutres en treillis alors que ce sont des voûtes ?

Si on part des calculs de Gilgamesh avec les tiges pleine de 3,8 mm
avec I = 9,8.10-12 m4
FL = 312 N < 710 N
Mais avec les tiges creuse de Créaventeur
di = 0.007
de = 0.008
I = pi * (de ^ 4 - di ^ 4) / 64 ' = 8,32E-11 (Formule tiges creuses de Gilgamesh)
Soit 8,49 fois plus
FL=2648 N > 710 N
Limite de flambage 3,73 fois plus grande que la force de pression

[Mct92mct]

à 20000 mètres on est à l'extérieur ou à l'intérieur ou entre les deux ?
Ce n'est pas si hors sujet que vous le prétendez d'autant que ça pourrait remplacer des satellites coûteux à envoyer dans l'espace.

Et libérer, par la même occasion, l'espace de nombreux débris de satellites qui mettent en péril les lancements futurs.

[Carcharodon]

L'astronautique ou spationautique ou cosmonautique est constituée par l'ensemble des sciences et des techniques visant à envoyer dans l'espace extraterrestre un véhicule habité ou non, à naviguer à l'extérieur de l'atmosphère terrestre, et à exploiter des engins spatiaux.

à 20000 mètres on est à l'extérieur ou à l'intérieur ou entre les deux ?

Merci, EauPure, de rappeler de nouveau a quel point vous êtes hors sujet , mais wow... ça pique les yeux de lire ça !
T'es quand même au courant qu'il y a des avions qui volent plus haut que ça non ?
Genre le concorde est pas loin (18000m) pour citer un avion connu.
La frontière de l'espace se situe arbitrairement à 100 km, la ligne de Kármán.
Pas vraiment à 20km quoi.
Mais en fait on a toujours de quoi mesurer un résidu d'atmosphère jusqu’à bien plus haut.
La véritable frontière où la densité atmosphérique devient quasi identique au milieu interplanétaire (~100 particules / mètre cube), c'est 5000 km (niveau d'échappement).
Mais aucun ballon ne peut s'élever a plus de 50 km d'altitude (record absolu : 53 km).
C'est bien moindre pour un ballon qui n'est pas capable de se gonfler, car sa densité fixe l'arrêtera bien plus bas.
Si déjà on arrive a le rendre assez peu dense mais assez rigide pour qu'il s'élève sans imploser...
Les ballons actuels, hélium gazeux, explosent a cette altitude maximale de 50 km (très majoritairement moins de 40km, comme ceux de météo), 10km de plus que la hauteur du saut de Felix Baumgartner (battu depuis par un dirigeant de Google d'ailleurs).

Et libérer, par la même occasion, l'espace de nombreux débris de satellites qui mettent en péril les lancements futurs.

Faudrait en parler a google, ils sont tellement stupides qu'ils n'ont pas pensé que leur future flotte de ballons internet pourrait être, en fait, des ballons a vide.
C'est des américains, ils viennent pas sur le forum de futura

Remplacer des satellites avec un ballon a vide... bon... on aura vraiment tout lu sur ce topic
Vous avez déjà entendu parler de la première vitesse cosmique ?
La vitesse minimale pour rester dans l'espace ?
Ou même de la variation de la couverture au sol en fonction de l'altitude, qui ne réserverait l'utilité de ces ballons a vide qu'a... faire un relais internet régional ?
S'ils ne crunch pas au sol et qu'ils arrivent a s'élever, bien entendu.
Quand au péril des débris de satellites, ça concerne les débris a 800km d'altitude, c'est l'altitude exacte (a +- 10%) a laquelle il "pourrait" exister, à l'avenir, un problème.
Ni en dessous (car ça retombe rapidement sur terre, ~ deux ans a l'altitude de l'ISS) ni au dessus (car au dessus, ces altitudes sont inusitées Jusqu’à plusieurs milliers de kilomètres d'altitude).
Pas du tout une altitude atteignable par un "plus léger que l'air" vu qu'il n'y a plus d'air du tout. Plus léger que le vide, là c'est un peu balèze.

De toute façon, pour qu'un ballon a vide soit plus performant qu'un ballon infrarouge :

Les ballons infrarouges : l'enveloppe est souvent aluminisée et permet l'entrée des rayons infrarouges du Soleil, ce qui permet de chauffer l'air contenu dans le ballon de manière continue et ce même à haute altitude. Le jour, le ballon monte à environ 28 km et descend la nuit vers 20 km. Le grand intérêt de ce type de ballon est leur très longue durée de vie ; des vols de plusieurs mois ont ainsi déjà été réalisés et permettent de faire plusieurs fois le tour du monde ;

http://fr.wikipedia.org/wiki/Ballon-sonde

... il va falloir inventer des nouveaux matériaux et de nouveaux procédés industriels... et ça sera plus cher de toute façon.
L'intérêt de cette solution serait donc vraiment nul si ça marchait.
Et en plus ça ne marchera pas...

En tout cas, je pense que vous aurez appris des trucs quand même sur ce topic...
Mais je ne doute pas un instant que vous repartiez dans vos délires absurdes, illico.

[illusionoflogic]

Mais je ne doute pas un instant que vous repartiez dans vos délires absurdes, illico.

Et ils chanteront en abyme : "Oh ça va, ça va, tu vas pas nous gonfler !"

[polo974]

Non la toile est par dessus la structure... sauf qu'elle maintient la position d'un nœud qui serait un peu faiblard environ au centre des 6 ou 5 autres nœuds voisins.

Alors comment fais-tu pour qu'elle ne soit en contact qu'avec les sommets, sans toucher les arêtes (c'est toi qui l'a dis précédemment) ? ? ?

[EauPure]

Il me semble il a écrit que ça appuierait plus sur les sommets et que la toile risquait donc de souffrir à ces endroits

[invite73192618]

Et ils chanteront en abyme : "Oh ça va, ça va, tu vas pas nous gonfler !"

Don't feed the troll

Fait tu allusion aux déformations globales que tu as tiré des calculs de RDM sur des poutres en treillis

C'est bien cela. Non, la voûte versus poutre droite, c'est un détail. Imagine que tu tiens un long bâton droit parallèle au sol, et qu'on y attache un caillou 1 cm de distance, un autre caillou identique à 2 cm, ... jusqu'à un dernier caillou à n cm. Plus les cailloux sont loin, plus ils te poseront problème -c'est le principe du levier. Si tu remplaces ton bâton droit par un bâton courbe en forme de voûte, l'effort sera moins grand à distance linéaire égale, mais ça ne change pas l'effet levier, qui se traduit en particulier par un terme en n^2 dans le calcul du flambage. Donc, l'erreur principal dans le calcul de Gilgamesh (ce en quoi il ne fait que reprendre l'erreur de Mct92mct alias creaventeur), c'est de considérer que la force appliquée globalement peut être attribuée localement sans tenir compte de ce qui se passe à distance. Ajouté à l'erreur sur le flambage global, comme dit polo c'est un bon facteur 100. Multiplie par 4 pour l'erreur sur la force de pression, et les chiffres deviennent similaires.

[Mct92mct]

De toute façon, pour qu'un ballon a vide soit plus performant qu'un ballon infrarouge
.../...il va falloir inventer des nouveaux matériaux et de nouveaux procédés industriels... et ça sera plus cher de toute façon.
L'intérêt de cette solution serait donc vraiment nul si ça marchait.

Pour une fois nous sommes d'accord...
Mais malgré tout, j'aimerais tellement voir ta tête...le jour ou l'humanité réussira à construire une structure plus légère que l'air, capable de maintenir les forces de pression, que je suis prêt à gaspiller 20 000 euro rien que pour ça... De toutes les façons et mes calculs le montrent, on commence à être très prés de la solution.

[Mct92mct]

C'est bien cela. Non, la voûte versus poutre droite, c'est un détail. Imagine que tu tiens un long bâton droit parallèle au sol, et qu'on y attache un caillou 1 cm de distance, un autre caillou identique à 2 cm, ... jusqu'à un dernier caillou à n cm. Plus les cailloux sont loin, plus ils te poseront problème

C'est ce qu'on appelle historiquement, la démonstration du "petit poucet"...

[polo974]

allez, une démo par l'absurde:
si la seule résistance nécessaire est celle de contrer la compression et le flambage d'une arête, il "suffit" d'augmenter le diamètre, tout en maintenant la taille des arêtes (donc multiplication des facettes mais en gardant leur (ordre de) dimension.

je fais une sphère de 2.8m de diamètre, avec des baguettes de 40cm (une flèche carbone coupée en 2 par exemple). ça tient, mais c'est lourd...
en gros 20 baguettes pour faire un périmètre, soit 18° de déviation à chaque sommet. on voit clairement qu'on a des sommets.

je fais fois 10 sur le diamètre, avec les même tubes de 40cm...
en gros 200 baguettes pour faire un périmètre, soit 1.8° de déviation à chaque sommet. la notion de sommet commence à être discutable: (1 - cos(1.8) = .0005)...
un petit rien et le sommet et on a une cuvette, pas bon, ça... mais il y a des sceptiques.

je continue...
je refais fois 10 sur le diamètre, avec les même tubes de 40cm...
en gros 2000 baguettes pour faire un périmètre, soit 0.18° de déviation à chaque sommet. la notion de sommet est risible: (1 - cos(.018) = .00000005)...

je continue... (ou vous laisse imaginer la suite)

on se retrouve avec une paroi quasi plane qui va forcement subir les outrages du flambage.

donc une épaisseur constante de la peau n'est pas une solution soutenable quand on augmente le diamètre de la sphère.
il faut obligatoirement raidir cette peau en augmentant son épaisseur, donc son volume et sa masse.

bref, ce n'est pas évident de faire un bathyscaphe aérien...

(question en suspend: La toile repose-t-elle sur les arêtes? Si non, comment est-elle fixée aux sommets?)

[EauPure]

Allé un calcul pour sortir de l'absurde
pour 19 km de tube
F=13,5 MN (1380 tonnes).
C = F/L = 710 N/m.

Quand on augment le rayon on diminue la force sur un sommet de combien ?

tu peux t'aider du calcul d'une géode pour le trouver

Function geode()
 ' nf =nombres de faces,
 ' na = d'arêtes
 ' nS = sommets d'un dôme géodésique de paramètres N, a et b,
    n = 5
    a = 38
    b = 0
    df = 4 * n / (6 - n)
    d = a ^ 2 + ab + b ^ 2
    nf = df * d
    na = 3 / 2 * nf
    nS = nf / 2 + 2
    S_6 = df * (d - 1) / 2
    S_N = 12 / (6 - n)
End Function

[EauPure]

Le plus juste pour augmenter le diamètre c'est aussi d'augmenter la longueur des tiges puisque leur diamètre augmente et que la force diminue et dans ce cas les angles bougent plus ou moins

[EauPure]

et ça ne double pas le nombre d’arrêté quand on double le a de la géode Va0

Function geodeVa0(a)
 ' nF=nombres de faces,
 ' nA = d'arêtes
 ' nS = sommets d'un dôme géodésique de paramètres N, a et b,
    n = 5
    df = 4 * n / (6 - n)
    d = a ^ 2
    nf = df * d
    na = 3 / 2 * nf
    nS = nf / 2 + 2
    S_6 = df * (d - 1) / 2
    S_N = 12 / (6 - n)
    geodeVa0 = na
End Function
Function geodeVx0()
    na1 = geodeVa0(38)
    na2 = geodeVa0(64)
    r = na2 / na1 '= 2,83656509695291
End Function

[EauPure]

Erreur du au binaire qui s'invite 2 fois 38 ne font pas 64

Function geodeVx0()
    na1 = geodeVa0(38)
    na2 = geodeVa0(38 * 2)
    r = na2 / na1 '= 4
End Function

[EauPure]

Créaventeur avait sous estimé le volume de sa géode (11 500 m3 proche de la sphère de même rayon)
GéodeV38_0
de rayon 14
tiges de 0,44
Volume=13046 m3
Sphère=11494 m3
nb faces=28880
nb arrete=43320

et la différence entre le volume de la géode et celui de la sphère de rayon R est étonnante quand on double
le rayon, le paramètre a et la longueur des tiges

GéodeV76_0
rayon 28
tiges de 0,88
Volume=417473
Sphère=91952
nb faces=115520
nb arrete=173280

Function geodeVa0(a, h, l, V_géode, v_Sphère)
 ' nF=nombres de faces,
 ' nA = d'arêtes
 ' nS = sommets d'un dôme géodésique de paramètres N, a et b,
    n = 5
    df = 4 * n / (6 - n)
    d = a ^ 2
    nf = df * d
    na = 3 / 2 * nf
    nS = nf / 2 + 2
    S_6 = df * (d - 1) / 2
    S_N = 12 / (6 - n)
    st = l ^ 2 / 2
    vp = st * h / 3
    V_géode = nf * vp
    v_Sphère = Vsphere(h)
Print #1, "GéodeV" & a & "_0 de rayon " & h & " tiges de " & l
Print #1, "Volume=" & V_géode
Print #1, "Sphère=" & v_Sphère
Print #1, "nb faces=" & nf
Print #1, "nb arrete=" & na
    geodeVa0 = na
End Function
Function geodeVx0()
ch = "D:\MSVCNT\pianoVB\"
Open ch & "Géode.txt" For Output As 1
    v1 = 0
    vf1 = 0
    na1 = geodeVa0(38, 14, 0.44, v1, vf1)
    v2 = 0
    vf2 = 0
    na2 = geodeVa0(38 * 2, 14 * 2, 0.44 * 2, v2, vf2)
    r = na2 / na1 '= 0,3525390625
    Close #1
End Function