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Exercice : limitation des oscillations d'un bateau en stationnement



  1. #1
    spox

    Exercice : limitation des oscillations d'un bateau en stationnement

    Bonjour,
    j'ai un exercice à vous proposer.
    le but est de limiter au mieux les oscillations dues aux vagues de bateaux sur un fleuve (largeur 100m) naviguant à 10-20km, pour un bateau en stationnement sur la berge (4-5m de la berge, profondeur 0 à 0m et 4 à 5m de la berge).
    Ce bateau stationné (60tonnes, 40m de long, 5m de large, hauteur 3m) est retenu par 2 écoires (soit des tubes cylindriques en acier 6m de long 30cm de diamètre, épaisseur 8mm, soit un autre système qui pourrait être deux ipn cintrés fixés à la berge sur un axe horizontal lui permettant de modifier son angle - chacun ayant un piston au 3/4 de sa longueur pour un effet ressort, posé suivant un angle par rapport à la verticale)
    1) le "pieux" ou duc d'albe est une solution interdite (car trop chère!)
    2) comment matérialiser au mieux les forces s'appliquant sur les écoires
    3) quels seraient les dimensions, dispositions à prendre pour régler les écoires et piston
    4) y a -t-il un meilleur système?

    à vos plumes!
    et d'avance merci pour vos lumières

    thierry

    ps : excusez pour le dessin, il n'est pas terrible...

    -----

    Images attachées Images attachées

  2. Publicité
  3. #2
    LPFR

    Re : Exercice : limitation des oscillations d'un bateau en stationnement

    Bonjour.
    Je ne pense pas que votre manip soit réaliste.
    Un simple calcul: une vague de 20 cm exercerait une force de 16 tonnes si on maintient de force le bateau à la même hauteur et on l'empêche de monter est descendre.
    Mais si on tient le bateau d'un seul bord (côté berge) le bateau roulera autour des points fixes. Ce qui fait un mouvement encore plus désagréable que la montée et descente verticale.

    Je pense qu'il serait une meilleure idée de fixer les écoires non sur le côté du bateau mais sur l'axe centrale (sur la proue et la poupe, par exemple). Cela permettrait au bateau de monter et descendre librement avec les vagues, sans créer de couples de roulis.
    Mais je pense qu'il en restera toujours un peu de roulis du fait que les vagues courtes attaquent d'abord le côté du bateau opposée à la berge.

    Une autre possibilité serait de fixer les écoires sur le côté du bateau, et d'installer un système d'asservissement pour exercer de forces de couple pour annuler ou diminuer le roulis (mais en laissant le bateau monter et descendre. Mais je pense que le prix d'un tel système vous fera penser que les duc d'albe sont donnés.

    Au revoir.

  4. #3
    spox

    Re : Exercice : limitation des oscillations d'un bateau en stationnement

    bonjour,
    merci pour la réponse.
    que penseriez vous d'une solution tube cylindrique se terminant par un piston à régler pour un effet ressort (cette partie arrivant au milieu de la hauteur du bateau)?
    la fixation du côté de la berge serait également libre pour prendre en compte les variations de hauteur d'eau.
    est-ce plus réaliste? arriveriez vous à formuler l'équation pour trouver la raideur du ressort afin de compenser les vagues en gros perpendiculaires au bateaux et qui peuvent se compenser ou s'amplifier en fonction de la réflexion de l'onde sur la berge.
    ça me parait un peu loin ces formules de math, mais est-ce que ça se compliquerait si on la mettait sous la forme d'une onde qui se propage dans un milieu d'indice n et tout le toutim?....
    bien à vous
    thierry

  5. #4
    sitalgo

    Re : Exercice : limitation des oscillations d'un bateau en stationnement

    B'jour,

    Quelques idées comme ça.
    Un bateau passe à 10-20km/h par rapport au courant. Il crée une onde d'une certaine amplitude et d'une certaine longueur d'onde. Cette onde arrive avec un certain angle sur le bateau arrimé. Tenir compte de Doppler.
    Le bateau (40m) est au pif plus grand que la longueur d'onde, il n'y a pas d'élévation uniforme du niveau de l'eau sous le bateau, il est probable qu'il y a plutôt un couple de tangage, ce qui fait beaucoup moins d'effort au niveau des écoires.
    Même principe pour le roulis.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  6. #5
    LPFR

    Re : Exercice : limitation des oscillations d'un bateau en stationnement

    Bonjour.
    Je pense de tous les mouvements: haut-bas, tangage et roulis, le plus gênant est le roulis car il est le plus rapide et de plus grande amplitude.
    On pourrait envisager de l'éviter "par la force". Par exemple en utilisant, au lieu des écoires simples, des parallélogrammes déformables, qui permettraient le mouvement vertical et le tangage mais pas le roulis.
    Le problème est que je trouve des couples énormes pour de petits angles d'"inclinaison" de la surface de l'eau: 5 tonnes.mètre pour 1,8°. Ça demanderait de gros efforts aux branches du parallélogramme déformable, et à la coque du bateau. Je ne sais pas si ce type d'efforts est réaliste. Je ne domine pas le sujet.
    Toute solution du genre piston ou ressort, demanderait des efforts similaires.
    Amortir l'oscillation ne me semble pas utile. Ce type d'oscillation est déjà bien amorti par la forme de la coque. De toute façon on pourra difficilement "amortir" le mouvement d'"attaque" au moment de l'arrivée de la vague d'étrave.
    Je crois qu'il est difficile de bénéficier simultanément des bas loyers d'un bateau amarré à la berge et de la stabilité d'une construction au sol.
    Au revoir.

  7. A voir en vidéo sur Futura

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