calcul de contrainte maxi sur mon châssis

[invite8f9fbf34]

Bonjour,

j'ai un problème de flexion,

Ce dessin représente le châssis et la flèche d’une remorque forestière dont j’ai fait la conception sous solidworks 2010 mais maintenant il faut que je vérifie si mes poutres vont résister à la charge.

2 Poutre 200x100x5 acier S355 J2H
Charge uniformément répartie sur la zone de chargement (100000N)
Après avoir fait l’étude de répartition des charges sur la remorque j’ai déterminé les charge sur les roue et la flèche : en B : 108180N et en D 25400N

Il faut que je trouve la contrainte maxi sigma sur le châssis uniquement sans la flèche et je ne sais pas comment faire les calculs. Pourriez vous m’aider dans mon problème. dessin de mon problème en pièce jointe.
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[sitalgo]

Charge uniformément répartie sur la zone de chargement (100000N)
Après avoir fait l’étude de répartition des charges sur la remorque j’ai déterminé les charge sur les roue et la flèche : en B : 108180N et en D 25400N

Pour calculer le Mf maxi, il est nécessaire d'avoir l'intensité et la position des différentes charges avec davantage de précision, les réactions d'appui ne suffisent pas. En reconstituant les charges à l'aide du shéma on ne trouve pas de résultat cohérent (résultat différent en B selon qu'on part de la gauche ou de la droite de la poutre), ni même les réactions d'appui.
Sur le schéma la zone de charge va plus loin que l'écran de protection et les 3,31m vont en fait jusqu'à l'appui C (cote qui ne sert pas pour ce calcul).
D'autre part est-ce que ça tient compte des efforts dynamiques ?

[Jaunin]

Bonjour,Vence_57,
Très beau travail et belles représentations.
Pour faire suite aux questions de Sitalgo, que je salue.
Vous parlez de deux poutres 200x100x5, mais elles sont comment ?.
Que représentent sur votre croquis les appuis B et C, car cela ne représente pas la position des roues.
Sur votre dessin, vous avez des roues jumelles tout près l'une de l'autre et elles ne sont retenues que sur un seul point de votre remorque.
Il y a une rallonge sur votre remorque ?.
Si vous aviez une cotation plus précise sur votre croquis.
Cordialement.
Jaunin__

[Jaunin]

Re-Bonjour,
Votre charge est répartie sur le pont, sur la zone de chargement, sur les deux poutres.
Ou bien vous estimez que cette charge est répartie uniformément sur une seule poutre.
Que fait-on avec les parties centrales de votre remorque.
Cordialement.
Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite8f9fbf34]

bonjour pour répondre à toute vos réponse ma charge est répartit sur tout mon plateau de chargement qui est donc de 100000N, mais pour mon étude je considère qu'il n'y a qu'une seule poutre donc j'ai diviser la charge par 2 qui me donne donc 50000N uniformément répartit.
mon premier point d'appui à gauche représente l'axe de pivot de mon balancier, et mon deuxième appui représente l'axe de ma flèche.
en refaisant les calcul je me suis aperçu qu'il ne fallait pas prendre en compte la flèche juste calculé avec le P_charge et les deux force qui s'oppose à mes deux point d'appui et donc maintenant mon étude est bien en équilibre statique. vous trouverez mon nouveau schéma en pièce jointe j'espère que quelqu'un pourra m'aider.
Merci

[Jaunin]

Bonjour,
Votre poutre, c'est un tube rectangulaire de 200x100x5 [mm] et quel est sa longueur totale.
Il devrait même être possible de simuler votre remorque en entier.
Cordialement.
Jaunin__

[sitalgo]

Faute de cohérence on ne peut rien faire.
Il faut le schéma complet, le premier (cas 1). Le cas 1 avec la flèche et les forces en B et D ne donnera pas les mêmes résultats que le cas 2 avec les forces en B et C. C'est le cas 1 qui compte car il est complet, il permet de trouver le couple exercé par D en B, ce qui n'est pas le cas de 2 qui n'est pas la réalité (sauf à l'arrêt avec repos sur C) et donne un résultat faux et optimiste.

Dans le cas 1 on avait des réactions d'appui supérieures à 100 000N, différence que l'on suppose venir du poids de la structure. Où est-ce passée ?

Comme déjà dit, il faut détailler les charges pour avoir une bonne approximation du résultat.
Néanmoins je vais quand même vérifier si les profils sont largement excédentaires.

[invite8f9fbf34]

Bonjour, merci pour vos réponse.

j'ai refait de nouvelle image avec tout détaillé pour que vous puissiez bien comprendre comment c'est fait. j'ai mis la répartition des charges de ma remorque.

[sitalgo]

Pour faire le calcul des moments, on a besoin des charges réelles, si c'est une charge répartie on ne la remplace pas par la résultante, ça ne donne pas le même résultat. On peut cependant faire une répartition moyenne qui ne changera pas beaucoup le résultat, pour cela il faut savoir en plus :
- la longueur du châssis (sans le système d'attelage à l'arrière)
- la longueur de la zone de chargement.

Pour la flexion ce n'est pas Ig mais Iy.

[invite8f9fbf34]

Longueur du chassis jusqu'à l'axe de la flèche: 4610mm

Longueur de la zone de chargement ( de l'arrière du châssis jusqu'à la grille butoir):3990mm

Sa change quoi entre Ig et Iy, faut-il faire un autre calcul ?

[sitalgo]

Longueur du chassis jusqu'à l'axe de la flèche: 4610mm

Non, longueur compris les décimètres qui dépassent de l'axe.

Sa change quoi entre Ig et Iy, faut-il faire un autre calcul ?

Ig c'est le moment quadratique polaire, utile pour la torsion, Iy c'est le moment quadratique par rapport à un axe (ici la fibre neutre), pour la flexion. I=bh^3/12

[invite8f9fbf34]

longueur du châssis total de l'avant à l'arrière: 5021mm
distance entre l'avant du châssis et l'axe de la flèche: 411mm

donc pour calculer Iy on prend bh^3/12=100x200^3/12 c'est sa ce qu'il faut prendre ?

[sitalgo]

donc pour calculer Iy on prend bh^3/12=100x200^3/12 c'est sa ce qu'il faut prendre ?

Oui.
Pour l'instant j'ai pas trop de temps.

[sitalgo]

A partir des données, j'ai bricolé un ensemble qui soit cohérent pour les équations, les réactions d'appui changent très peu (2%).
On trouve donc un Mf de 36819 Nm à 2,26m de A.
En A il est de -35315 Nm.

Je suppose que les données tiennent compte des efforts dynamiques, sinon la remorque ne peut pas rouler.

[invite8f9fbf34]

merci beaucoup pour ton aide, mais est ce que tu pourrais me mettre le détail de tes calculs pour que je puisse les mettres dans mon rapport.

Merci encore.

[sitalgo]

Voilà mes brouillons
Franchement, je vois mal une telle remorque fabriquée à partir de calculs aussi sommaires. Je doute que des professionnels du châssis en fassent si peu.

[invite8f9fbf34]

merci pour les calculs que vous avez fais, vous inquiétez pas pour les calculs car là ou je suis allé en stage il ne font presque jamais de calcule, quand ils créent de nouvelle machine y en fabrique une il la donne a quelqu'un en essai et ils voient les endroits ou sa casse pour les renforcer c'est tout, donc moi enffet les calculs c'est pour mettre dans mon rapport de stage pour en avoir quand même sinon sa fait léger. merci encore pour votre aider, sa fait plaisir d'avoir des gens comme ça qui prennent de leur temps pour aider les autres. MERCI

[invite8f9fbf34]

je suis désolé de encore vous dérangez mais est ce que sa serait possible de me faire une petite explication de la deuxième feuille car ne n'arrive pas a tout comprendre, il y à des chiffres que ne vois pas d'où ils sortent.

[sitalgo]

Quels nombres ? Quel est ton niveau en rdm ?

[invite8f9fbf34]

il me faudrait une petite explication de la feuille numéro 2 car je ne comprend pas
le nombre -29023 , 35327Nm, en faite la démarche sur le feuille 2.

[sitalgo]

Erreur de ma part, j'ai repris une ancienne valeur fausse, c'est 25063 comme sur la feuille 1. Au lieu de 35327 c'est 30497Nm (Mf à 1,56m c'est à dire en A). C'est un endroit susceptible d'être le Mf maxi, c'est pourquoi il faut le connaître.

Pour la suite il faut refaire les calculs avec 25063.
Le Mf passe par un maximum (un sommet de courbe, ce n'est pas forcément le Mf maxi de toute la courbe, il faut donc vérifier toutes les valeurs pouvant être un maxi) quand le trachant est nul (le tranchant est la dérivée du Mf).