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Projet design et sustentation électromagnétique



  1. #1
    Erwan Besancon

    Projet design et sustentation électromagnétique


    ------

    Bonjour,

    Je suis étudiant en 5ème année d'école de Design et pour mon projet de diplôme je fais un sujet relatif à la sustentation électromagnétique.
    Hélas je ne suis pas vraiment expert dans ce domaine malgré les recherches que j'ai déjà effectué.

    Aussi ais-je différentes question relative a cette technologie.

    -1- Est-il possible que les bobines supraconductrices soient installées dans le véhicule ?

    2- la puissances nécessaire à la sustentation est-elle de forte intensité pour permettre la sustentation d'un véhicule de 500 kg?

    3- la surface de sustentation doit-elle avoir une forme particulière pour permettre une bonne stabilité.

    4- est-il possible de générer un déplacement par la seule force de sustentation en même temps que la répulsion?

    5-est-il possible de comparer la force de répulsion à la pousser d'Archimède sur une coque de bateau? (Je pense au trophée jules verne) Envisagé donc que la surface de sustentation soit comparable a la surface de l’eau

    Je remercie par avance tous ceux qui auront l’amabilité de m'éclairer sur ces différents points.

    Le projet est de réalisé un véhicule monoplace urbain a encombrement minimum. Je voudrais que mon projet soit un minimum réaliste malgré le fait qu'il soit très prospectif (je l'envisageais pour 2100)

    -----

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  3. #2
    LPFR

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    Bonjour.
    Non. Ce n'est pas réaliste.
    Il y a bien le Maglev allemand qui fonctionne, mais il fonctionne par attraction et non par répulsion. Dans les deux cas il faut soit des rails soit la chaussée magnétique (en fer). Il faut une puissance importante pour créer le champ nécessaire. On pourrait dire qu'avec des supraconducteurs la puissance diminue. Oui mais dans ce cas il faut refroidir les bobines à -180°C. Ce qui demande aussi de la puissance et surtout du poids.
    Pour le Maglev, les véhicules (wagons, locomotive) pèsent des tonnes et ont une consommation de TGV. Et ce n'est pas miniaturisable.
    Vous pouvez faire un joli design mais il sera nécessairement fantaisiste. Du moins dans l'état de la technologie actuelle et prévisible des prochaines décennies.
    Au revoir.

  4. #3
    Erwan Besancon

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    Merci pour cette réponse très rapide!

    Je sait que le Maglev se déplace par attraction grâce à la forme spécifique de son rail et de son sous bassement, mais si on peu exercé une force en attraction, on peu logiquement créer la même en répulsion en créent des champs opposé non?

    D’après mes recherches, un conducteur non magnétisable aura la faculté de créer un champ opposé à celui auquel on le soumet si on le place au dessus d'une bobine.

    Le trophée Jules Verne lévite bien malgré l'absence de courant électrique, celui-ci est-il généré par des aimants permanent ce qui permet un répulsion constante sans apport d'énergie, si tel est le cas cette force va-t-elle diminué avec le temps ou un aimant garde sont pouvoir attractif indéfiniment ?

    Est-il possible d’imaginer que la répulsion puisse s'effectuer par des aimants permanents que l'on "recharge" sur une base? Auquel cas il ne reste plus qu’a s’occuper de la propulsion ?

  5. #4
    LPFR

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    Re.
    Citation Envoyé par Erwan Besancon Voir le message
    Je sait que le Maglev se déplace par attraction grâce à la forme spécifique de son rail et de son sous bassement, mais si on peu exercé une force en attraction, on peu logiquement créer la même en répulsion en créent des champs opposé non?
    Non. Pas nécessairement.
    Avec des champs permanents et des électroaimants alimentés en continu on ne peut générer que de l'attraction sur un autre morceau de fer. On peut générer de la répulsion avec des champs alternatifs et des courants induits. Mais le système consomme de l'énergie en permanence.

    On peut générer de la répulsion entre champs continus et aimants. Mais la situation est toujours instable et il faut des rails ou de l'électronique pour stabiliser la position.

    Citation Envoyé par Erwan Besancon Voir le message
    D’après mes recherches, un conducteur non magnétisable aura la faculté de créer un champ opposé à celui auquel on le soumet si on le place au dessus d'une bobine.
    Oui. C'est ce que j'ai écrit plus haut: On peut générer de la répulsion avec des champs alternatifs et des courants induits. Mais le système consomme de l'énergie en permanence.
    Et a besoin d'une chaussée conductrice (Aluminium? Cuivre?).

    Citation Envoyé par Erwan Besancon Voir le message

    Le trophée Jules Verne lévite bien malgré l'absence de courant électrique, celui-ci est-il généré par des aimants permanent ce qui permet un répulsion constante sans apport d'énergie, si tel est le cas cette force va-t-elle diminué avec le temps ou un aimant garde sont pouvoir attractif indéfiniment ?
    Je ne connais pas de trophée Jules Verne, autre que celui de voile.
    Sauf méchanceté, les aimants ne perdent pas leur magnétisation. Il y a certains cas dans lequel cela peut se produire, mais ce n'est pas général.

    Citation Envoyé par Erwan Besancon Voir le message


    Est-il possible d’imaginer que la répulsion puisse s'effectuer par des aimants permanents que l'on "recharge" sur une base? Auquel cas il ne reste plus qu’a s’occuper de la propulsion ?
    On n'a pas besoin de les recharger. Mais, comme je vous ai dit, la situation est instable et il faut soit des rails soit de l'électronique et des électroaimants contrôlés pour l'e stabiliser.
    Essayez de maintenir un aimant au dessus de l'autre en répulsion. Il est impossible de les mettre en équilibre sans les tenir.

    Je vous ai déjà dit que c'est irréaliste. Mais si vous y tenez, libre à vous. Je ne fais pas partie du jury.

    Au revoir.

  6. #5
    Erwan Besancon

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    Je n'y tiens pas particulièrement mais j'essaye juste de comprendre cette technologie qui pour moi à un potentiel et sur laquelle j'ai décidé de travailler. Je sait que c'est totalement irréaliste a l'heure actuel c'est pour cela que je l'envisage plutôt a une époque lointaine.

    Pourquoi dite vous que c'est totalement irréaliste? n'est-il pas envisageable d'avoir une route chargé en particule magnétisable comme on arrive a le faire avec la peinture et d'avoir ensuite des véhicules utilisant un système électronique pour leur stabilité cela va de soit qui est en opposition avec la route.
    Pour le trophée jules verne c'est effectivement celui de voile qui se trouve au musée de la marine


    Je sait que c'est utopique a l'heure actuel mais cela ne peut-il pas évoluer?
    Merci pour vos réponses, je ne cherche pas à faire un design "gratuit" et c'est pour cela que je pose toutes ces questions afin de mieux comprendre.

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    LPFR

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    Citation Envoyé par Erwan Besancon Voir le message
    n'est-il pas envisageable d'avoir une route chargé en particule magnétisable comme on arrive a le faire avec la peinture et d'avoir ensuite des véhicules utilisant un système électronique pour leur stabilité cela va de soit qui est en opposition avec la route.
    Re.
    Même sans parler du prix, avec des particules magnétiques, comme dans une bande magnétique, vous ne pouvez obtenir de que l'attraction. Pour obtenir de la répulsion il faudrait des aimants. On en fait avec des "particules" comme dans les "magnets" qui étaient à la mode il y a quelques années. Mais le champ produit ne soulève pas grand chose.

    Je n'ai pas vue de près l'objet de la photo. Mais je puis vous assurer que soit il est guidé (tenu par des rails) s'il est tenu par des aimants sans apport d'énergie, soit il est en lévitation par des courants induits, auquel cas il consomme de l'énergie.
    Il y a encore une lointaine possibilité est qu'il soit en lévitation diamagnétique. Mais à l'aspect, il est trop massif et on ne voit pas les aimants qui pourraient le repousser.

    A+

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  10. #7
    Erwan Besancon

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    En fait il est juste maintenu par filin a une extrémité de la coque et selon le panneau il n'y a pas d'alimentation électrique.

    Je ne pensais pas, lorsque je parlais de particule magnétique, je ne faisais pas référence aux bandes mais plutôt à des fragments d'aimant disséminé dans le bitume. Selon le pourcentage de fragment et de la nature de ceux-ci, n'est-il pas physiquement parlant possible de sustenter un véhicule ?

    La force de répulsion (capacité a soulevé une charge) dépend-t-elle de la surface de répulsion ou cela n'a rien à voir?

    J'ai lu que des progrès avait été fait en matière de supraconducteur et que la température nécessaire était plus importante. Peut-on envisager dans le futur le possibilité de supraconducteurs à température ambiante ou légèrement refroidi (0°C) ?

    Dans mon projet je ne tient pas forcement compte du coût ou de la technologie (ne sachant pas les découverte a venir) mais plutôt de la faisabilité physique d'un véhicule à sustentation.

  11. #8
    LPFR

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    Re.
    C'est une belle réussite d'avoir réussi à stabiliser le trophée avec un seul filin. Dans ce cas ce sont bien des aimants.

    Il faudrait non pas des fragments d'aimants mais des aimants au niobium bien orientés. Et le problème est qu'il faut aussi des aimants sur le véhicule. Si ce sont uniquement des fragments, il faudrait que tout le bas du véhicule soit recouvert et qu'au moins 1% de la chaussée le soit.
    Avec ça vous obtiendriez une "flottabilité" de quelques millimètres.

    Pour ce qui est de supraconducteurs à la température ambiante (ou 0°C, qui revient au même), on peut toujours rêver. Depuis la misse au point des supraconducteurs qui fonctionnent à -200°C, on n'a pas réussi à faire beaucoup mieux. Et pourtant ce ne sont pas les efforts ni les moyens qui ont manqué. Mais cela s'appelle "vendre la peau de l'ours...". Car on ne la voit pas à l'horizon.

    Je ne vois pas comment faire avancer la voiture avec une chaussée en aimants.

    Et pour freiner, il y a toujours les semelles du conducteur. Car avec les aimants ce n'est vraiment pas possible.
    Au revoir.

  12. #9
    Erwan Besancon

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    Je ne veux pas vendre la peau de l'ours justement ! lol
    Pour la propulsion il existe de nombreux type de propulsion aérien ce n'est pas vraiment le problème. Donc si je comprend bien les supraconducteurs je peu oublier... j'en vient donc au aimant permanents j'avais effectué des recherches mais je n'ai pas trouver clairement comment était fabriqué un aimants
    Est-ce un métal à la base neutre que l'on magnétise industriellement? Peut-on magnétiser à différents degrés un métal ou est-ce un système on off?
    Sinon 1% ne me parait pas irréaliste sachant les évolution des revêtement routiers et ce que l'on arrive a y intégré.
    Le dessous du véhicule doit dans ce cas avoir une forme spécifique ou pas?
    Peut on comparé le champs magnétique a l'eau ou est-ce complètement débile?(poussé d'Archimède vs poussé des aimants)

    Existe-t-il d’autre technologie permettant de supprimé les roues hormis le coussin d’air ?

  13. #10
    LPFR

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    Re.
    Les aimants sont fabriqués dans des alliages spéciaux avec des traitements thermiques spéciaux. Puis ils sont magnétisés (en gros, en le mettant dans un champ magnétique). Et oui, on le les magnétiser plus ou moins, mais en général on les magnétise au maximum. Et ce maximum dépend du matériau et de son histoire.

    Actuellement un aimant d'une surface de 1 cm² coûte environ 1€. Donc cela vous fait 100 € au mètre carré. Faites les calculs.

    Vu la marge de "flotabilité", il faut que la route et le bas de véhicules soient plats avec une tolérance de l'ordre du mm sur la surface du véhicule. Hors de question de mettre de ralentisseurs sur la chaussée.

    La comparaison avec l'eau n'est pas complètement débile, mais elle n'est vraiment pas bonne.
    La poussée des aimants ne se comporte pas comme celle d'Archimède avec la position.

    À ma connaissance les seules deux technologies sont le coussin d'air et la lévitation magnétique. Mais le coussin d'air est effectivement économiquement faisable (pour les bateaux et pour déplacer des charges lourdes).
    A+

  14. #11
    Erwan Besancon

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    Merci beaucoup pour ces réponses je commence à y voir plus clair

    Dans mon idée je pensai faire le revêtement inférieur du véhicule avec une épaisseur magnétique fine 1-2 mm répandu sur toute la "coque"et des particules sur la routes.
    Pour ce qui est de la forme je pensai m'inspirer du nautisme c'est pour cela ma comparaison avec l'eau. Dans ce cas la route serait légèrement cintrée, je pensais qu'avec un cintrage cela permettrait une meilleure stabilité car les forces de répulsion "entourerais" la coque.

  15. #12
    LPFR

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    Re.
    Pour la stabilité il vaudrait mieux un "tetramaran", pour continuer avec votre analogue nautique, avec quatre "patins" aux coins.
    A+

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  17. #13
    Erwan Besancon

    Re : Projet design et sustentation électromagnétique

    Le véhicule na pas du tout les proportion d'une voiture classique, je ne veut pas faire un remaque de retour vers le futur 2. lol

    Une sorte de coque avec une surface courbe ne sera pas stable? et si j'opte pour une sorte de catamarant urbain?

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