Renfort de caisse

[invitec666965a]

Bonjour,

Voila je viens sur ce forum pour prendre des renseignement sur un renfort de caisse que je souhaiterais fabriquer. J'ai vu que beaucoup d'entre vous connaissez bien les métaux, les méthodes de soudure ETC...

Donc en fait je souhaiterais faire des "door bars" en gros ça permettrais de trianguler une partie assez "souple" de la caisse. Ce type d’accessoire existe déjà dans le commerce pour mon véhicule, mais ça coûte 300€...je trouve que ça fais chère pour un bout de tube cintré et deux contres plaques.

Voila une photo des doors bars dispo dans le commerce :



C'est "HardDog" une société américaine spécialisé dans les arceaux et roll bars qui fabrique ça. Selon les caractéristiques, ils utilisent du tube "DOM" de diamètre 1.5" et d’épaisseur 0.120".

Donc ça nous donne un tube rond de 38mm x 3mm et selon mes recherches, le tube dit "DOM" est généralement fait avec de l'acier 1020 ou plus rarement du 1026. Les contres plaques font 5mm d'épais.

Dans l'idéal il faudrait faire moins chère tout en améliorant les caractéristiques. Le seul problème c'est que je n'arrive même pas à trouver un tube aussi épais. J'ai trouvé du 38x2.5 sur http://www.25crmo4.fr. Donc le tube est moins épais, quel sera la différence en rigidité ?

Sinon on trouve principalement du 40x2mm, j'ai mesuré l'écart entre le siège et la porte, un 40mm passe au poil, impossible de mettre plus gros. Donc à votre avis, 40x2 ou 38x2.5 ? ou alors ou trouver du 38x3 voir du 40x3 dans l'idéal ?

Un fois que j'aurais trouvé le tube je modifierais surement le dessin des barres, le point d'attache arrière sera plus haut et le point avant sera plus avancé.

Merci pour vos réponses.
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[Tomdunord]

Outre le fait que ce type d'accessoire puisse être très dangereux, 300€ me semble très raisonnable.
J'ai récemment fait cintrer du tube inox pour le boulot, c'est vraiment pas donné, je suis pas bien sûr qu'entre ça et le reste il soit intéressant de faire soi-même.

[invite58706596]

Bonjour Alex_3d42, Bonjour Tomdunord,

Regarder les correspondances en type d'acier...
http://www.tenaris.com/shared/documents/files/CB477.pdf

Les aciers de construction type S235, voire S275, sont les aciers classiques des profilé acier.
http://www.gramme.be/unite9/dehard/C...OMETDIAS01.pdf

Les inoxydables ne sont pas les meilleurs aciers en résistance des matériaux et idem pour la qualité de soudure... Pour ton type de renfort, il faut viser une soudure TIG > Soudure sous protection Argon U à 90 à 99% de pureté...

Et on trouve des tubes acier S235 en diamètre 33,7, 35, 38 allant en épaisseur jusqu'à 5 mm...
Il faut aller chez un vendeur de ferraille ou de profilés bien achalandé...
Il te trouvera ton bonheur en tube de 6 m à 5/7 € le mètre...
A+

[Jaunin]

Bonjour, AMATY,
Merci pour les liens, j'ai récupéré quelques informations utiles.

Bonjour, Tomdunord,
J'avais déjà regardé la discussion et je suis de votre avis.
Cette barre me fait peur en cas de choc quelle se plie en direction du conducteur......

Cordialement.
Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[invitec666965a]

Bonjour à vous deux et merci pour vos réponse.

Tomdunord = Evidemment je ne vais pas modifier mon véhicule de la sorte et l'utilisé sur route ouverte. C'est pour une utilisation sur circuits mais je n'ai pas envie d'avoir un arceau complet.

Merci pour tes infos AMATY.

Corriger moi si je me trompe mais pour la nuance d'acier, j'ai lu qu'il avaient a peut près tout la même "élasticité" (module de Young). Le type d'acier va surtout déterminer a partir de quelle force l'acier va se déformer plastiquement.
Pour mon utilisation, la barre ne sera pas soumise à des déformation très importantes ? C'est pas comme un arceau cage qui devrait supporter le poids de la voiture en cas de retournement.

Mais bon c'est clair que vu la longueur dont j'ai besoin (3m pour les deux cotés), autant partir sur un acier de qualité, mais quid de la soudabilité ensuite ? Un acier fortement allié en carbone n'est pas plus compliqué à souder ? Ou trouver un artisant qui ferait du bon travail sur ces types d'acier ? Je suis dans le 77 à coté de Meaux.

[invite58706596]

Cette barre me fait peur en cas de choc quelle se plie en direction du conducteur...

Tout à fait, Tomdunord & Meister Jaunin... Mais c'est peut mieux que Rien...

Perso, j'en sais rien... Je ne suis pas un spécialiste des circuits de Rally...
Vous me voyez avec ma jambe de bois et mon oeil de verre à la Dufechner, le béret vissé sur la tête avec ma pipe en bois.... La crise dans le monde automobile... PEDT... ou alors avec le bandeau sur l'oeil à la Moshé Dayan...

Donc pour nous, c'est de proposer à Alex, un produit sinon équivalent du moins meilleur que ce que propose les States...
Jaunin, vous simuler la barre made in américa 38 mm de diamètre avec une épaisseur de 3 mm...
Portée 3 m, on va prendre un impact dynamique poids voiture X 2 (voiture réalisant des tonneaux tombant malencontreusement sur un rocher en plein milieu du tube...)... Ca pèse quoi un voiture comme ça > 650 kg?
J'ai fait une petite simule avec un tube de 40 x 5, 1300 kg de charges sans considérer de fixation complexe, le tube se prend Un L/200 (~15 mm) de déformation et si en plus il est fixé au montant de la porte... Il est certain qu'il faudrait plutôt prendre une accélération proche de 5G > ELU ??? Oui, ça va tourner autour de 10 mm par 1000 daN...
Alex, peux-tu nous faire un schéma de tes fixations : Du tube par rapport aux plaques de fixation, ensuite de plaques par rapport au châssis (directement ou indirectement) > Tu dessines > feutre noir foncé, une photo et hop sur ton topic > http://forums.futura-sciences.com/br...procedure.html
Cela vous irait Meister Jaunin pour une simulation????
A+
PS On regardera par la suite... l'appro et la soudure...

[Jaunin]

Bonjour, AMATY,
Pour se faire une idée il faut faire une recherche sur le web avec "ansys crash analysis"
Cordialement.
Jaunin__

http://www.esteco.com/home/mode_fron...on_and_CFD.pdf

[invitec666965a]

Je pense que l'on s'est mal compris, je suis un novice dans les métaux et je suis désolé si j'utilise les mauvais termes. La barre n'a pas pour fonction de protéger les occupants en cas de choc latéral, c'est une barre qui vient rigidifier la caisse car celle ci se déforme lors des appuis en virage ou sur de gros freinages.

J'ai été prendre des mesures sur la voiture. Voilà un schéma :


Je ne sais pas si ça sera lisible donc je vous redonne les valeurs :
L'angle entre le plancher et le panneau arrière est de 111°. Les longueurs indiqués (97,5cm et 32,5cm) sont les longueurs entre l'angle et l'endroit ou dois être le milieu du tube de renfort (en considérant que celui-ci fasse 40mm).

Maintenant, un autre schéma pour comparer approximativement la forme du tube made in states, et ce que je voudrais faire :


En rouge le renfort du commerce
En vert c'est celui que je voudrais construire

Donc j'ai plusieurs questions:
- Le renfort d'angle que j'ai schématisé est t'il utile ? Je me demande si le cintrage du tube fragilise celui-ci à cet endroit et donc ce renfort d'angle trouverais tous son sens.
- Les points de fixation que je vais utilisé sont plus haut, et plus avancé, est-ce que ça rendra la pièce plus efficace ?
- Est-ce qu'il y a une limite d'angle pour la soudure, entre mon tube et le plancher ? Si l'angle au niveau de la soudure peux être plus fermé, l'angle de cintrage pourra être plus ouvert.... qu'elle est le mieux ?

Voilà je pense que c'est tout. MERCI à toute les personnes qui m'aident.

[invite58706596]

Pour se faire une idée il faut faire une recherche sur le web avec "ansys crash analysis"

Jaunin, vous voulez que j'analyse un crash de voiture...
Impossible, trop de facteur à prendre en compte...
Si je prends une vulgaire série de tonneaux...
Il faut considérer l'angle spatial de chute, la vitesse de rotation, la forme de l'obstacle, le modèle de véhicule, l'inertie des pièces lourdes (moteur, boîte, pont etc, les montants de renforts...
Seul un gros ordinateur bien paramétré (et ça c'est le plus dur) peut arriver à faire une modélisation mais pour une situation précise...

Je pense que l'on peut se limiter à faire un comparatif entre l'existant (US) et le projet...
Je viens de modifier les paramètres > Une barre rocheuse de 1 m de long impactant la barre en son centre... Masse dynamique, accélération 5G, déformation envisageable de 35 cm sans tenir compte de l'absorption de l'énergie par le montant central ou autre, soit un gain de 40% par rapport à un tube de 38 x 3 mm...
Bon, c'est un peu du brut, mais cela donne une bonne idée de l'ordre de grandeur...
Qu'en pensez-vous???
A+

[Jaunin]

Bonjour, AMATY,
Bon ce n'est pas en cas de choc, c'est juste un rédisseur de caisse.
Donc ça va être difficile d'estimer l'effort subit par l'ouverture de la portière dans un virage ou un freinage.
Si je trouve une valeur, ce sera facile de faire une comparaison entre les deux modèles.
Cordialement.
Jaunin__

[Jaunin]

Re-Bonjour, AMATY,
J'ai trouvé quelques liens pour demain, c'est à dire aujourdhui, dans un moment.
Cordialement.
Jaunin__
http://dumas.ccsd.cnrs.fr/docs/00/57...ou.anthony.pdf

http://www.uqac.ca/dsa/archives/proj...l_2009-076.pdf

[invite58706596]

La barre n'a pas pour fonction de protéger les occupants en cas de choc latéral, c'est une barre qui vient rigidifier la caisse car celle ci se déforme lors des appuis en virage ou sur de gros freinages.

Au début, c'est ce que j'avais pensé et puis ta réponse à Tomdunord a modifié mon opinion > "C'est pour une utilisation sur circuits mais je n'ai pas envie d'avoir un arceau complet."

Déformation dans les virages accentuée par le déplacement en crabe, d'accord...
Ensuite déformation lors des gros freinages, moteur arrièe, OK... Moteur à l'avant, peu d'effet, celui de transfert de charges est relativement faible et le cabrage doit être largement pris en compte par le châssis... C'est ma sensation...

Jaunin, pas évident de trouver d'estimer des efforts dans ces cas-là...
A+

[invitec666965a]

Bonjour, encore désolé de mettre mal exprimé.

J'ai encore fais un schéma pour que tout le monde comprenne bien le sens de déformation de la voiture :


En rouge : La châssis du véhicule
En vert : Les suspensions
En bleu : Mon renfort
Je vous ai indiqué les forces sur chaque essieu prises lors du dernier CT (556daN à l'avant - 531daN à l'arrière)

Donc maintenant si on place un cric sous la voiture (flèche jaune) la caisse se déforme suivant les deux flèches roses. C'est vérifiable simplement car quand je place un cric à cet endroit, impossible de fermer les portes.
Maintenant je suppose que lors de gros virages, la voiture se referme sur elle même du coté des roues en appuis, et elle "s'ouvre" de l'autre coté. Le but en sport auto est d'avoir la caisse la plus rigide possible pour permettre aux suspensions de mieux travailler. C'est la que mon renfort intervient.

Bon je suppose que c'est quasiment impossible de calculer les forces exercés sur ces flèches roses donc.
Le but ici est surtout de comparer la forme de ma barre avec celle existant dans le commerce...
De trouver l'angle idéal de cintrage de la barre...
De trouver l’épaisseur idéale aussi, sachant que les point de fixations ne sont pas les mêmes, pour avoir la même efficacité dois-je mettre une barre plus ou moins épaisse...

[Tomdunord]

Un cabriolet... Tu n'as pas choisi la base la plus rigide!
En toute logique, la faiblesse se trouve au niveau des ouvertures des portières: avec ton renfort bleu, cintré ou pas, le risque est de conserver une faiblesse à l'avant.
Je verrai plus un treillis dans ce style:

[plantefol-C-car]

Bonjour, l'état de cette caise est-il d'abord très très "sain" . Seulement parceque j'ai constaté de tels jolis renforts ou autres sur des longerons +/- en dentelles. Ce n'est qu'un avis sans animosité. Cdt.

[invitec666965a]

TomDuNord :
Evidemment un treillis serait je pense bien plus efficace. Seul problème, pour aller se fixé sur la partie avant du châssis, il faut traverser le tableau de bord, décaler la pédale d'embrayage et le repose pied. Aussi, il faut pouvoir entrer et sortir aisément de la voiture, c'est pour ça que je ne veux pas d'arceaux complet de ce type http://www.autopowerindustries.com/I...a_Spec1_SM.jpg
De plus la partie avant le de la caisse est déjà bien renforcé, il y a plusieurs cornières entre le tunnel de transmission et le tablier.

plantefol-C-car :
Il est vrai que ces voitures sont souvent affaiblies par la rouille sur les longerons. Sur la mienne, aucuns problèmes je fais bien attention à surveiller les points de rouilles récurrents.

Question :
Pour la soudure, le schéma a est-il plus rigide que le B ?

(En rouge c'est la soudure)

En tout cas merci encore à tous de commenter ce sujet, sans vous j'oublierais surement des choses importantes. MERCI

[Jaunin]

Bonjour, Alex_3d42,
Quel est le bon sens de votre tube, le poste #8 ou le poste #13.
Cordialement.
Jaunin__

[plantefol-C-car]

Bonjour, je ne pense pas que tu rigidifies beaucoup le véhicule , je crains fort que tu déplaces et crées un "point charnière" au niveau bas du pied de porte AV -.Avec résultat de fissuration des brancards et plancher à ce niveau.
Pour être efficace le tube devrait relier le haut du pied de porte, au niveau charnière, au montant de porte haut AR.
Tu parles de renforts ou tirants, il faut veiller à ne pas neutraliser les points "fusibles" d'absortion en cas de choc, ce qui protège la cellule habitacle.
Ne pas oublier non plus que la flexibilité du soubassement participe à la tenue de route et sécurité.

Ce ne sont que simples avis. Cdt.

[Jaunin]

Bonjour, Plantefol-C-car,
Vos remarques sont très intéressantes et pertinentes.
Cordialement.
Jaunin__

[invite58706596]

Perso, je cherche les situations qui peuvent créer des déformations du châssis...
- Le freinage, OK... Déformation inverse à celle du cric...
- Un atterrissage après une bonne bosse, OK, Déformation identique ci-dessus...
Voir les situations où l'avant atterri d'abord en 1er et vice-versa?? (déformation comme le cric)...

Ensuite, cela semble bien moins évident
- Virage > La déformation serait alors latérale, mais relativement faible par rapport aux autres déformations possibles...
Je ne vois pas d'autres cas suffisamment répétitifs...

Concernant, le déplacement de la portion charnière, cela est vrai mais en diminuant sa faiblesse...
Maintenant, si le renfort a la forme "B", la résistance est encore plus grande...
Il faut optimiser l'angle et la hauteur pour avoir le maximum de résistance (évacuation d'une partie de l'énergie en dehors des renforts)...

Meister Jaunin, je ne sais pas comment vous aller modéliser les contraintes et les valeurs de celles-ci entre le renfort existant et le châssis...

Quel est le bon sens de votre tube, le poste #8 ou le poste #13.

Post #13... Post # 8, mais il faut positionner l'avant de la voiture à droite (la partie basse du tube renfort est tjs vers l'avant)...
A+

[plantefol-C-car]

Bonjour, un chassis et même monocoque "travaille" sans cesse et c'est indispensable, trop rigide il y a casse des toles & points de soudure, accélération, décélération, vrillage, suivi de la chaussée par suspension/amortisseurs, réaction au couple & vibrations mot- par ses attaches , réaction aux fixations des trains roulants, montée descente des passagers et charges, vents etc.... Quand tu es dans un véhicule au ralenti et que la voie peut chevrotter ou si tu écris c'est parfois tremblé surtout en diesel ?

Si le véhicule est mis sur cric il m'étonnerait que la portière ne "coince" pas même avec ce renfort? ce n'est toujors qu'un avis. Cdt.