Calcul d'un mat non haubanné

[invitea697c94a]

Bonjour,

Je voudrais vérifier la résistance d'un mat non haubanné sur un multicoque de petite dimensions.
Dimension du mat : L = 4,2 m section a l'étambrai 100 mm , hauteur de l'étambrai 50 cm , surface de voile 11 m2, materiaux de construction : pin d'oregon en quatre plis de 25 mm contrecollés section tronconique avec diametre à l'extrémité supérieure 55 mm. La plateforme peut être assimilée à un élément fixe ce qui n'est pas vrai mais est acceptable pour le calcul. Faut il augmenter la section à l'étambrai ? (l'étambrai est le point d'appui du mat au niveau du pont)
Merci
Croc56
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[invitebd2b1648]

Touuuut toutim toutinnnn ! perlimpipim tu n'est pas dans le bon forum ......... HEURK ! poutougnou bienavou il faut chercher dans les bons forum trouk trou di gnou aplabech ragnamae !

[invitea697c94a]

Sympa et très drole mais on peut être charpentier de marine et pas forcément accro du net . Si tu peux m'aider à trouver la bon forum pour répondre à ma question ce serait cool

Croc56

[invitebd2b1648]

Salut désolé mais comme c'est le forum de test on peut écrire plein de conneries sans se faire censurer !

Pour ta question, je ne vois pas trop où la poser, je te propose ce forum : http://forums.futura-sciences.com/en...able-ecologie/ c'est toujours mieux que le forum tests !

Cordialement,

PS : ou alors peut-être celui là : http://forums.futura-sciences.com/physique/

[A voir en vidéo sur Futura]

[yoda1234]

Bonjour et bienvenue!

on peut être charpentier de marine et pas forcément accro du net

Tout à fait, mais ce n'est pas incompatible!
J'ai déplacé ton message dans le forum qui me paraissait le plus adapté, si d'autres modos estime qu'il doit être ailleurs qu'il le déplace, merci.
J'espère que tu te plaira sur FSG.

[invitea697c94a]

Merci et ne soit pas désolé c'était drole et merci encore de m'avoir aiguillé vers un meilleur forum. je suis meilleur avec mes ciseaux à bois qu'avec mon clavier !!!!Croc56

[verdifre]

bonjour,
je pense que pour pouvoir te repondre par un calcul de rdm, il faudrait connaitre la repartitions des efforts dus à la voile le long du mat

une autre solution est d'estimer le couple qu'il faut que le mat exerce sur la coque pour la faire chavirer.
les couples reels au niveau de la liaison mat/coque ne devraient pas depasser 2 à 3 fois cette valeur (2 à 3 pour prendre en compte les effets dynamiques).
c'est finalement la stabilité du bateau qui impose la résistance à ce point
fred

[inviteaa85155c]

Je pense qu'il vaut mieux se baser sur un calcul de rupture, parce que sur un muticoque, si plusieurs personnes ne mettent au rappel (= empêchent le bateau de chavirer en faisant contre-poids), on peut considérablement augmenter les efforts du vent sur le gréement sans que le bateau ne se retourne.
Mais pourquoi pas considérer que 3 personnes de 90 kg sont assises au vent. Il faudrait aussi connaître la masse des coques et leur écartement. (et aussi la longueur des coques et l'endroit où est le mât, parce que si tu navigues vent arrière et que tout le monde est assis sur le tableau arrière ca peut aussi faire mal)

Il faudrait effectivement avoir une idée de la forme de ta voile. Vu que c'est un muticoque, je pense qu'elle n'est pas triangulaire...
Mais on peut aussi prendre le cas le pire (pour assurer) et dire que la force exercée par la voile est constante tout le long du mât.

Sachant tout ca je pourrais faire le calcul du moment à l'étambrai, mais je ne saurais pas faire de calcul de rdm

[Jaunin]

Bonjour, Croc56,
Pourriez-vous nous faire un croquis afin que je puisse comprendre vos termes spécifiques.
Ci-joint quelques liens que j'espère vous seront utiles.
Cordialement.
Jaunin__

http://www.banik.org/pratique/Gréement/FixationMat.htm
http://rdm.cnrs.fr/IMG/pdf/08_CNRS_Cognard.pdf
http://www.bateaubois.com:8080/artic...?lng=fr&pg=464

[verdifre]

bonjour,

Je pense qu'il vaut mieux se baser sur un calcul de rupture

pour ma part, je considere que le mat est un élément essentiel. Sa rupture en tant que fusible lors d'une survente n'est pas à mon avis une option envisageable. Le mat doit tenir quelles que soient les conditions.
c'est en ce sens , que je pense qu'il doit être dimentionné pour pouvoir retourner le bateau ( dans la configuration la plus defavorable)

les forces exercées sur une voile ne dependent pas que de la largeur de la voile à la hauteur considérée, la vitesse du vent augmente aussi avec l'altitude.
une voile bien concue et bien réglée à en haut, une incidence plus faible afin de limiter les tourbillons aerodynamiques.
fred

[invitea697c94a]

Merci des commentaires et des autres liens. Quelques précisions supplémentaires. Le bateau étant un petit multicoque il ne gite pas réellement sous l'effort de la voile et pour les besoins du calcul et pour simplifier on peut assimiler le probléme à un poteau tenu dans un tube de 50 cm de profondeur. La voile est une voile au tiers de 11 m2 tenu par un rocambeau dans la partie supérieure du mat disons à environ 30 cm du sommet. La particularité d'une voile au tiers c'est que les efforts sont transmis à la base et au sommet du mat car la voile n'a pas de contact le long du mat. Enfin la forme de la voile est trapézoïdale avec un centre de poussée situé globalement à mi hauteur du mat. Merci encore pour votre aide et je suis d'accord le mat n'est pas un fusible et il doit tenir. D'ou mon souci de dimensionner suffissament mais sans faire trop lourd d'une manière empirique. Croc 56

[verdifre]

bonsoir,
la modelisation, au niveau de la rdm, se ferai alors de la facon suivante
une poutre (le mat) encastrée (on considere qu'elle est completement liée dans le bateau mais on pourra detailler aprés) soumise à deux forces ponctuelles
le calcul n'est dans le cas général pas affreux, cependant, dans le cas d'un mat, on a une difficultée supplémentaire. La section du mat n'est pas constante.
Il faut aussi savoir quel critère tu veux optimiser.
cherches tu à avoir une flexion en tête de mat limitée à une certaine valeur ?
bref, comme on peut jouer sur la section du mat, il y a plein de choix à faire qui peuvent être contradictoires
le mat le plus leger possible n'est pas forcément compatible avec le mat le plus aerodynamique possible
le mat le plus rigide n'est pas nessecairement le meilleur choix, la flexion du mat peut aider à gerer une survente (deformation de la voile et stockage d'une partie de l'energie dans la flexion du mat)
bref le nombre de choix à faire est important.
si les sections évoluent d'une facon pas trop "complexe" le calcul est faisable à la main, sinon je crois que notre ami jaunin est doté d'un excellent logiciel.
fred

[invitea697c94a]

Merci encore de toutes ces remarques très pertinentes et tout à fait justes. La flexion de la tête de mat est un élément important masi dans le cas qui m'intéresse c'est simplement de vérifier si une section de 100 mm à l'étambrai résistera aux efforts et contraintes que subira le mat. La section du mat évolue en diminuant de façon régulière mais pas linéaire et suit une courbe artisanale dite "en bonnet d'évèque". Là encore c'est le savoir de faire de chacun et les usages locaux qui déterminent l'évolution des sections en allant vers le haut. Le principe est de suivre les largeurs successives définie à intervalle régulier dans un triangle curviligne ce qui donnent des diamêtres un peu plus forts dans le bas du mat que si on faisaient un cone rectiligne.

Le seul calcul qui m'intéresse vraiment est de calculer si une poutre de section circulaire en pîn d'oregon tenue à sa base et à 50 cm au dessus de sa base avec une section de 100 mm supportera les efforts infligée par une voile au tiers de 11 m2 dans un vent de 20 noeuds. Ce n'est pas très satisfaisant sur le plan scientifique mais la seule chose qui compte à ce stade c'est que le mat ne casse pas tout de suite !!!! A pls
Croc 56

[verdifre]

bonjour,
calculer les efforts exercés par une voile, je ne sais pas faire, par contre il n'est pas trés compliqué de calculer le couple de retournement a partir du poid de la coque et de sa forme.
c'est à priori la methode que je preconiserai
fred

[inviteaa85155c]

Petite question hors sujet :
et pourquoi ne pas mettre une paire de haubans ? Esthétique ?

[Jaunin]

Bonjour, Croc56,
N'étant pas du métier j'ai dû faire quelque recherche pour essayer de comprendre.
Je profite de vous les joindre si cela peut vous aider.
Votre mât, en pin d'Orégon, est en plus un lamellé collé de quatre parties.
Maintenant je ne me rends pas compte quelle force peut représenter :
"Supportera les efforts infligés par une voile au tiers de 11 m2 dans un vent de 20 nœuds"
Cordialement.
Jaunin__

http://kostia.roncin.free.fr/francai...oncinOASIS.pdf
http://www.deltavoiles.com/technique/notions_aero.htm
http://www.mecaflux.com/voile.htm
http://199.6.131.12/fr/scictr/watch/sailing/index.htm
http://www.univ-nantes.fr/servlet/co...D_FICHE=238251
http://voiletech.free.fr/haubanmat/haubanmat.htm
http://www.sinbpla.fr/img/documentat...es_SINBPLA.pdf

[sitalgo]

B'jour,

Pour calculer le moment sur le mât, il faut la distance depuis le haut de l'étembrai jusqu'à
- le point de fixation bas de la voile h1
- le point de fixation haut de la voile h2 (celui à 30cm du haut du mât)

Pour la voile on considère le Cx=1,4 d'un parachute et F=1/2 rho S Cx V² répartie 50/50 entre le haut et le bas.

Pour le mât, le but de la forme en ogive est d'avoir une poutre à résistance constante. Le diamètre d'une section est . Le Mf étant ici du premier degré, la forme du profil (par tronçon) est une courbe de racine carrée (en partant du haut du mat).
Le moment à la base du mât est Mo = -1/2 F (h1+h2)
ensuite Mf = Mo + Fx jusqu'à h1
Puis Mf = Mo + Fx + (x-h1) F/2 de h1 à h2
Attention aux signes des forces et moments.

Voilà, je ferais ça comme ça.
En cherchant un Cx introuvable, j'aurai quand même appris que si on ouvre légèrement la voile, le guindant se met à fasseyer.

[inviteaa85155c]

Attention une voile de cata est loin de se comporter comme un parachute, le vent apparent est toujours presque parallèle à la voile (même sur les bords de largue ou grand largue)

Je pense comme verdifre que le mieux serait effectivement de calculer quand le bateau se retournera. Le reste semble trop compliqué et irréaliste

[verdifre]

bonjour,
je crois qu'en partant sur une modelisation des efforts dus à la voile, il ne faut pas oublier les efforts transmis par l'écoute
fred

[sitalgo]

le vent apparent est toujours presque parallèle à la voile.

Mais ce n'est pas le cas le plus défavorable.

Le reste semble trop compliqué et irréaliste

Le calcul tient sur 3 colonnes d'un tableur. Le Cx de 1,4 est le plus défavorable.