Calcul simplifié des forces exercées sur carene de bateau.

[invite76e3b313]

Bonjour,

après des heures voir des jours de recherche sur le net, je me tourne vers les pro...

Je cherche une formule simplifiée en hydrodynamique pour calculer la pression exercé sur un flotteur de ponton en mouvement. Je connais les formules complexe d'hydrostatique, Bernoulli, etc.. Mais je crois pertinemment qu'il y a moyen de simplifié les choses en acceptant une marge d'erreur d'environ 500 kilos.

En connaissant très bien le volume du flotteur en question, le poids du ponton ( 5000 kilos ) , la surface immergé, la vitesse de déplacement du corps, la densité de l'eau et quelques constantes des formules de mécanique des fluides il doit être possible d'arrivé à une solution relative.

La plus grande difficultée d'après moi est d'inclure la forme de la proue du flotteur dans le calcul...
Conique, flottante, triangle,etc... Mais des constantes ont du être établie depuis le temps pour ces différentes surface de proue.

Merci de votre aide.
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[invite306e10e3]

Tu veux parler de la flottabilité?
Dans ce cas, la formule la plus simple est celle d'archimède mais elle ne tien pas compte de la profondeur, de la résistivité des matériaux.
sinon je ne connais que des formules complexes permettant de calculer la résistance. Sa ne t'interresse pas.
sinon j'a trouvé sa pour toi: lien

[Lil00]

Bonjour,

Je ne suis pas sûre du tout que ce soit facilement calculable.
Mes connaissances en la matière datent une peu (15 ans), mais en gros, il faut additionner 2 éléments :
- les frottements de l'eau (dépendant de la surface mouillée, de l'état de surface de la carène, sûrement d'autres choses encore),
- la résistance de vague, due à la vague créée par le mouvement et que "pousse" le bateau devant lui. Et ça, c'est très très très variable en fonction de la forme du bateau. A l'époque de mes études, il y avait de savants codes de calcul qui donnaient des résultats très approximatifs. C'est pour ça qu'il y a autant d'essais en bassins.
Dans tous les cas, quand on passe une certaine vitesse, l'écoulement passe d'un régime laminaire à un régime turbulent, ce qui change tout et n'est pas du tout régi par les mêmes équations.

Bref, je doute qu'il y ait une réponse simple. Mais je me trompe peut-être ?

[invite76e3b313]

Bonjour,

merci beaucoup de vos réponses. Donc, pour calculer la force ( ou pression ) appliqué à une coque en mouvement il faut connaitre la '' rugosité '' de la carène et la pression que le volume d'eau déplacé par la carène à vitesse X exerce sur la coque ( 1 mètre cube d'eau = 1 tonne )

Et ces deux beau résultats peuvent ce séparer en deux autres solutions si ont passe d'un régime laminaire à un régime turbulent. Pas si facile effectivement.

Et bien ! Sans vouloir insister car je crois que ce que je demande est dans des tableaux de constructeurs de flotteurs de catamarans ou peut-être trop exhaustif pour le forum. ( peut-être, je suis nouveau ), je suis convaincue qu'un simple tableaux avec les données du genre : rugosité, forme x,y,z de carène utiliser, volume, etc... Il est possible d'établir des tableau approximatif en fonction de certaine constantes...!?

Pensez-y, vous avez le poids , la forme de carène, la rugosité et bien sûr toutes les constantes du genre densité de l'eau, gravité, etc...Il est possible de faire c'est calcul ( comme les étudiant et ingénieur navale ). Alors je suis surpris qu'il n'y ai pas sur le net un petit tableau avec quelque forme de coque et leurs résulta à coté...

Quelqu'un d'autre à déjà fait les calculs que je m'apprête à faire. Car, après-tout, l'eau est la même partout, ou presque, la forme du catamaran est relativement standard, je les peinturé et sablé et les formules sont standard

Je propose qu'on donne deux ou trois exemples concrets de calculs par rapport à des formes de coque x,y,z. Cela serait une première sur le net, imaginer. ( je veux dire en langage vulgarisé )

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[agitateur]

Il est AMHA impossible de résumer dans un tableau pour diverses raisons:
- la vague ( déjà dit ). Il existe une vitesse limite au delà de laquelle il est quasi impossible d'aller plus vite malgré une augmentation de la poussée, tant les flux deviennent turbulents ( c'est lié à la longueur de coque - surtout - et à la forme - un peu moins )
- En fonction de la force du vent, des réglages de voile et de la surface, la coque n'a plus la même forme en contact avec l'eau, donc les contraintes sont différentes. Seul un cylindre présenterait une forme constante dans l'eau, mais une coque n'est pas un cylindre, et l'assiète longitudinale du bateau varie ( un peu ) et la transversale varie aussi ( beaucoup )
- les états de surface de la coque, trés variables malgré les (trop simples) apparences.
- Le plan anti-dérive: la poussée vélique n'est jamais dans l'axe du bateau ( sauf à l'allure strictement portante ). Pour limiter le fait d'avancer "en crabe", il y a la dérive et la force anti-dérive qu'elle exerce, loin d'être négligeable en force de frottement.
- Pour un bateau à moteur, il existe une vitesse au delà de laquelle le bateau déjauge. A ce stade, la coque est moins enfoncée dans l'eau que sa masse ne l'y contraint normalement ( un bateau de 3 tonnes ne déplace plus 3 mètres cubes comme archimède nous le dit, mais moins à beaucoup moins = la forte pousée des moteurs liée à la coque en forme de V soulève le bateau de l'eau ).

Si tu faisais de la voile, tu aurai pu remarqué par exemple:
- Avec 2 bateaux de mêmes masses et mêmes surfaces de voile, celui qui a la coque étroite et profonde mangera l'autre aux allures de près et celui qui est large et plat clouera sur place son adversaire aux allures portantes. Pourtant, ils ont la même "poussée" potentielle, et archimède s'exerce de la même manière.

Au final, les contraintes hydrodynamiques prennent largement l'ascendant sur le simple volume immergé, en terme d'importance des forces de résistance à l'avancement.

PS: je suis infoutu de t'aider par le calcul. Mais tu sembles vouloir simuler le comportement d'une voiture à haute vitesse en fonction de son poids sans tenir compte de l'aéro, pour faire un parallèle.

[invite76e3b313]

Ouais ! Je me suis mal exprimer je crois.. Et je n'ai même pas donné mes objectifs. En traitant les points, très pertinent, que tu a expliqué plus haut je vais préciser ma pensé. ( mon but premier est de tester mais flotteur en simulation extrême pour voir s'il vont éclater en mille miettes !!)

- Pour la vague ''limite '' : je ne crois pas avoir a mis rendre. Autrement dit je resterais dans la zone non-turbulente..Déjà j'aurai une vague idée ou la turbulence devient trop chaotique.

- Pour la voile et les force longitudinal... : Ce que j'avais en tête étais de calculer la force exercé sur la coque d'une façons relativement '' statique '' ! C'est a dire avec le même volume immerger en permanence et une force vélique '' normal à '' constante en force et en axe. ( ex : un vent de 40km/h sur une surface en '' V '' de 10 m. carré pour l'habitacle et d'autre constante pour la carène. ) Si ont peut prendre uniquement les surfaces du flotteur en éliminant ceux de l'habitacle ca ne me dérange pas non plus. Avec une poussé moteur absolu. L'à je transmais une pensé sans trop savoir.

- Pour les états de surfaces : Une rugosité moyenne serais parfaite...Je produirai un tableau avec différentes rugosité pour voir les répercutions ( gande ou petite ). Mais d'après moi une surface sabler, peinte, vernis , etc.. ne me donnera pas une fourchette très grande.

- Pour le plan anti-dérive: Tenir compte, presque uniquement de l'axe Z ne me dérange pas. Bien-sûr il faudrait inclure un frottement X relatif à une estimation moyenne de ce fameux vent non-axial.

- Pour la déjauge : Je resterais dans le confort d'un calcul linéaire sans déjauge pour avoir un calcul maximum de la force appliquer. À moins que même en déjauge la force exercé sur la coque soit plus forte à cause de la vitesse plus élevé ? Je ne dépasserai pas les 25-30 noeuds...

- Pour la coque : Ma coque est uniquement en V un peut plus filaire au bout. J'utilise un logiciel très performant qui peut m'aider à calculer la forme de la coque de façons mathématique.

Voilà , pour finir je pourrais dire que je suis un spécialiste des '' oui mais...'' par contre, uniquement si c'est pertinent. Je ne suis pas un entêté sans génie qui poussera un évènement sans intérêts pour moi et pour d'autre.( en fait , je pense ) Dans cette logique, avec les éléments nouveaux que j'apporte, j'espère pouvoir trouver un spécialiste ou/et étudiant qui pourra m'aider à développer un tableau X que je partagerai avec tous. Ainsi qu'a vulgariser une formule si complexe pour les néofites. Et peut-être régler d'autre '' oui mais.. '' car il y en aura surement d'autre. ( toujours pertinent, bien-sûr )

Merci Agitateur pour ces commentaires plus que nécessaire et qui débute un processus de calcul relativement nouveaux pour moi sans être vraiment lourd. Tu as raison pour le vent, je ni avait pas penser.. Dans ma tête cela faisait partie des inconnus de la formule. C'est dommage que tu ne puisse pas participer à ce beau projet ( Si projet il y a ... ont parle de maths appliqué après-tout)

[agitateur]

Le calcul, c'est pas du tout mon trip. Je te le laisse
Mais je peux te donner un coup de main pour te dire quelles forces s'exercent.

Si tu prend une coque qui présente toujours la même surface immergé, tu es beaucoup trop loin des conditions pratiques pour que ça ait une quelconque portée intéressante en aide de projet "réel". Idem pour la coque V: sans intérêt pratique. Tu peux partir là dessus, mais ça sera faire du calcul pour faire du calcul, et rien d'autre.

Ensuite, tu dois te fixer un cadre précis: monocoque, catamaran, trimaran, pas marrant, bateau à moteur, barge tractée, etc.....Ce qui est valable dans un cas ne le sera pas dans d'autres.

Petites complications supplémentaires, pour la route:
- Le centre de poussée vélique s'exerce dans "les air", pas loin du mat, souvent vers les 2/3 du haut mat et à 1/3 de hauteur de la bôme ( environ ).
Sur un monocoque, la résultante transversale de cette pousée n'influe pas sur le volume immergé du bateau ( cette force s'exerce sous le vent, après le centre de gravité )
Sur un cata, par contre, cette force tend à faire 2 choses ( d'instinct on s'en doute ): soulever hors de l'eau la coque au vent, et enfoncer celle sous sous le vent. MAIS, quand ça commence à tabasser et que le cata devient incliné, l'enfoncement global est supérieur à ce qu'il devrait être par la seule masse du bateau. La force s'exerce au vent et "enfonce" le bateau.
- Autre chose, ultra important. Dans le cas d'un monocoque, tu dis tenir compte de l'influence du type de lest et son impact sur le centre de gravité. Les choix sont nombreux, et ça participe au choix stratégique final.


Le déjaugeage, c'st que pour les motor boat, pas les voiliers ( sauf cas particuliers de bateaux très hautes performances )

Tu parles de pas dépasser 25-30 noeuds. Je sais pas si tu te rends compte, c'est déjà une vitesse purement astronomique en voilier. J'ai déjà pris 30 noeuds sur un trimaran 60 pieds open ORMA, je peux te dire qu'on est très très très loin des conditions standards ( que je me souviendrai longtemps de l'expérience ), que ça vibre de partout et que tu prends de sacré chataignes si tu t'aggripes pas fermement, et que 2 flotteurs sur 3 ne sont plus dans l'eau.
10 noeuds sur un monocoque de 10 / 12 mètres, c'est déjà une très belle vitesse, hein, et tu peux être sûr qu'à ce stade tu es également loin des conditions standards: la carêne immergé n'a plus rien à voir avec la carène statique non inclinée. A 10 noeuds également, le flux hydro est loin d'être gentiment laminaire ( enfin, sauf si tu simule sur une coque longue comme celle du phocéa )
Et 30 noeuds en moteur, on est déjaugé depuis longtemps.....

Tu dois vraiment recentrer ton projet, et - je pense - acquérir quelques notions sur les différentes forces pouvant s'exercer.

[invite76e3b313]

Je pensait avoir précisé qu'il serait à moteur..Désolé. Donc, coté voile ont oublie.

Dans une logique de résistance des matériaux est-ce que je suis mieux de centrer mes calculs sur une vitesse basse et plus immerger ou une vitesse élever. Je vise plus les 20 noeuds maintenant. Alors par exemple si le dé-jaugeage ce fait a 15 noeuds est-ce qu'il y a une plus grande force exercé sur la coque à 17 noeuds en déjaugeage ou à 10 noeuds avec une surface de contacte plus grande. Favorisant ainsi les conditions limites.

Ma logique doit me jouer des tours..Du à mon manque d'expérience. Je croyais qu'avec un volume immergé légèrement au dessus de la moyenne cela me donnerais des données suffisamment extrême pour savoir si ca va péter. Si je comprend bien il faut absolument un différentiel entre le volume au moment immergé et le moment ou il ne l'ai pas.

Jusqu'à présent je me suis rendu à 5000 Kilos sans que ca casse. J'ai retenu le flotteur par l'arrière l'empêchant de monter et de reculer et j'ai poussé 5000 Kilos dans le devant ( 4 premier mètres ) vers le haut avec un léger angle de front.
Je crois que la meilleur définition pour mon projet est un catamaran sans voile ou un ponton avec des flotteur de catamaran ( deux flotteur de cata.)

Pour la poussé vélique, vue que j'ai deux petits flotteurs de 10 mètres de chaque coté d'une plateforme avec un espace habitable au dessus..Est-ce que je peut tenir compte de la résistance du vent sur les flotteur et sur la surface de mon habitacle sur le pont. Ainsi que de la poussé non-axial qui s'exerce et entraine le '' bateau '' en dehors de son axe.

Je ne comprend pas à quoi tu fait allusion ici: Dans le cas d'un monocoque, tu dis tenir compte de l'influence du type de lest et son impact sur le centre de gravité. désolé..Et est-ce que cela s'applique toujours.

Merci beaucoup de ton temps et de ta participation. Cela fait des jours que je suis sur le net dans ce sujet et avec le recule je crois que cette discutions fait partie des plus intéressants et pertinentes..chacun dans leurs champs d'applications bien-sûr.

[agitateur]

On peut rentrer dans le détail, mais faudrait faire un choix:
Soit monocoque moteur, soit monocoque voile, soit etc....

Pour la voile, la difficulté repose sur le dynamisme du système, le déplacement des centre de gravité et de poussée vélique, choix de lest, et variation de carène immergée.

En moteur, les difficultés seront la variation de carène immergée ( force maxi de résistance à l'avancement juste avant de déjauger, plus faible au delà si la carène / motorisation est concue pour celà - il y a des coques à déplacement, des semi planantes et des planantes). En terme de RDM, un point important est une forte solidité du tableau arrière, celui sur lequel s'exerce la poussée des hélices. Mais il faut aussi compter sur les contraintes du bateau qui ne garde pas une assiette constante avec de la houle, et le bas de la coque, normalement déjugée, qui va cogner la flotte ponctuellement ( et à haute vitesse, c'est "dur" ).
Pour déjauger, il faut passer "par dessus" la vague d'étrave, et c'est ultra gourmand en énergie ( et en résistance requise, donc )

Bon, le plus simple, c'est une coque de bateaux de navigations sur canaux. Très faible vitesse, pas de déjaugeage et de variation de carène immergée, flux laminaire ou presque, faible poussée moteur donc pas de gros besoin de structure "solide" à l'implantation des hélices.

Le lest, tu oublies sur tu pars sur un moteur ( y'en a pas ).
Sinon, il faut voir qu'il existe 2 extrêmes, et toutes les possibilités intermédiaires.
- Soit on leste fort, mais "haut". Pour faire un dériveur intégral. Comme le centre de gravité est haut ( dans la coque ), il faut lester beaucoup pour garder un couple de redressement correct, qui s'oppose au vent qui couche le bateau sur le coté.
- soit on leste très profond, et on peut charger moins en gardant un couple de redressement efficace puisque le centre de gravité se trouve en profondeur.

Sur un bateau moteur, y'a pas de lest. Par contre, le centre de gravité est très clairement sur l'arrière, ce qui implique une coque nettement plus immergée ( besoin de flottabilité supérieur ) derrière ( les moteurs ne sont jamais centrée, ils sont toujours sur les 3/4 arrière ).
Par exemple: un motor boat de 14 mètres ( un sacré beau bébé, donc ) pèse pas grand chose à vide. Disons 10 tonnes ( donc 10 mètres cubes de flotte déplacées à faible vitesse ) avec moteurs mais sans plein de fioul ( 1.5 à 2 tonnes en plus, et sans plein de flotte ). Mais sur ces 10 tonnes, tu as deux moteurs diesel de 450 chevaux environ sur les 3/4 arrières. Un moteur marin, on cherche un couple élevé: ce sont des moteurs lourds, avec P max à vitesse de rotation peu élevée. Grosse cylindrée, beaucoup de poids. Un seul moteur, c'est 1.5 tonnes. Un système d'embrayage, 200 kilos.....Tu vois donc ou se situe le centre de gravité.

[agitateur]

Alors par exemple si le dé-jaugeage ce fait a 15 noeuds est-ce qu'il y a une plus grande force exercé sur la coque à 17 noeuds en déjaugeage ou à 10 noeuds avec une surface de contacte plus grande. Favorisant ainsi les conditions limites.

A 10 noeuds, la résistance à l'avancement se fait sur toute la coque immergée à l'arrêt ( environ ), plus la vague d'étrave.
A 17 noeuds, cette résistance ( par la flotte ) est bien moindre et la partie immergée est largement réduite: la poussée d'archimède ne contribue que partiellement à faire "flotter" le bateau.

Ceci dit, il est absolument impossible de faire des calculs des calculs de RDM de la coque à partir de celà. Sauf à vouloir la crasher à la première sortie.

[invite76e3b313]

Salon ce petit site web : http://www.pneuboat.com/dossier_prat...lcul/index.php je pourrais mettre deux moteurs de 75 hp pour avancer environ à 20 noeud. ( calcul gras ) Je sais , je sais c'est très très approximatif. De toute façon j'ai calculer environ 1 tonne pour les moteurs et mes flotteur font 10 mètre cube chaque. Un flotteur de chaque coté de la plateforme et on n'a 20 tonnes de flottabilité( statique ). Le bateau pèsera environ 6 tonnes en calculant très très large. ( acier, bois , résine, mousse polyuréthane, mobilier, personnes, moteurs )

Disons que je vais me limiter à trouver un truc réaliste...J'ai déjà vue un calcul ou l'on pouvait déterminer la force exercé sur la surface d'une masse en mouvement dans l'eau. Dans des conditions utopique..Du genre : pas de vent n'y de rugosité. Cela tenait compte uniquement de la viscosité de l
eau, sa densité, la surface du corps en mouvement, etc..

Ce n'est pas suffisant pour fait une analyse de RDM mais ca donne un point de repère. Imaginer que mon 5000 Kilos appliquer sur la surface avant du flotteur(1) est le minimum subi par ce calcul basic...Et bien je devrai sans aucun doute revoir ma structure à la hausse.

Par contre si ont estime que 1000 kilos sera appliqué à la coque dans des conditions de rêve à 20 noeud, ont peut dire qu'avec une forme en V et un bon gelcoat le 5000 kilos peuvent être près de la réalité.

Attention à quelques milliers de livre près surement...Mais bon c'est un début.

Cela fait des semaines que j'essaie de trouver ce genre de début de solution sur le net...MDR je vais continuer, quelqu'un d'autre à des approximations basé sur des calcul réelle qu'il à déjà fait ? merci et merci à toi Agitateur.

[agitateur]

Un truc a du m'échapper.
Tu fais ces calculs pour savoir comment motoriser ( et quelle vitesse atteindre ) un catamaran à moteur que tu as déjà ou qui est en cours de construction ? C'est çà ?
Tu as des photos, on y verra beaucoup plus clair sur la forme de la carène, et ses possibilités.

20 noeuds, 10 mètres et 5 tonnes, ça me semble quand même vachement optimiste, même sur mer d'huile.....
Si tu as des vaguelettes de 50 cm en houle courte, tu peux compter 1/3 de vitesse en moins.
Ne néglige pas l'optimisation de l'hélice. A puissance égale, un mauvais calcul peut dissiper la puissance en pure perte.
2 exemples opposés:
Un hélice de hors bord est de petite taille, et tourne très vite. Elle n'est efficace pleinement que sur un bateau qui va vite, qui a un rapport poids / puissance très favorable ( mais un moteur hors bord, c'est léger, et plus économique - sauf en consommation, même en 4 temps )
Une hélice de in-board, à puissance égale, est généralement plus grande. Elle est adaptée à un déplacement plus lourd à vitesse moindre. Un in board, c'est cher et c'est lourd, par contre ( mais ça dure plus longtemps )
Bien sûr, au delà du diamètre, le pas de l'hélice est primordial et doit être adapté à la plage de vitesse escomptée.

[invite76e3b313]

à ouais, deux choses. J'ai fait allusion à la vitesse uniquement par complément et je n'ai pas conscience que la vitesse est exercice pour un bateau de 10 mètres...

Je pensait que pour un bateau à moteur , 20 noeuds, étais très accessible même pour un bateau de 10 mètres ! Je crois que je me suis trompé..Qu'elle serait une vitesse ultra conformiste pour cette longueur.

Pourtant 150 hp me semblait accessible..

Je fournira une photo des flotteurs bientôt. Il sont en cour de modélisation. C'est pourquoi je doit savoir si ca va tenir AVANT de les fabriquer.

[agitateur]

20 noeuds, 10 mètres et 5 tonnes, ça me semble quand même vachement optimiste, même sur mer d'huile.....

Pardon. Je voulais dire " avec "seulement" 150 CV".

Je connais un bateau de 8.50 métres qui avait 2 X 80 CV en ligne d'arbre ( et qui faisait pas 5 tonnes, c'est certain, même si c'est une coque un peu lourdasse avec pour but un maximum d'habitabilité ) ). Il dépassait pas les 15 noeuds, et n'arrivait pas à déjauger. Depuis qu'il a changé pour un Z en 280 CV, ça va beaucoup mieux. ( pas en ligne d'arbre, parce que ça l'arrangeait de faire comme çà pour diverses raisons )

Dans une optique de cata à moteur notoirement sous motorisée, tu t'orientes clairement vers une coque à déplacement. Coque non planante, et même pas semi planante. Tu sous estime grandement la vague d'étrave, à mon avis. Si les coques ressemblent à des coques de cata à voile, tu aura du mal à dépasser 12 noeuds, même en gonflant la motorisation. Je ne m'en souviens plus, mais il existe une formule pour donner la vitesse maxi limite d'un voilier selon sa longueur. Tu en sera pas loin, même si tu grossis les moteurs. Et c'est pas 20 noeuds pour 10 mètres, c'est une certitude.

Pourquoi un cata ? C'est pour avoir une grosse coque habitable au milieu ? Si c'est le cas, 10 mètres est une longueur inférieure très très limite. Voir même, tu es en dessous de la limite pour avoir une nacelle digne de ce nom. Si c'est pour naviguer sur étang, rivière ou lac, c'est bon. Si tu envisage l'eau salée, tu ne me fera pas monter à bord. Je préférerais, dans les mêmes conditions de mer, un moteur ou un voilier de 7 mètres....
Un cata à moteur, c'est double motorisation obligatoire. C'est plus cher qu'un seul moteur de puissance double. Dis, tu connais le prix des moteurs ?

[invite76e3b313]

Et bien, j'ai quelques années d'étude en génie mécanique ( industrielle ) alors je pari sur des modifications de moteur automobile pour que ca me coute moins chères. Il est possible que j'opte pour une roue à aube, comme dans le bon vieux temps. Ainsi un bon vieux moteur de pick-up à 800 $ de 280 HP serai parfait pour faire tourner la roue... avec sa transmission manuelle bien-sûr.

Avec un peu plus de 10 mètres j'ai de la place pour un poêle, deux lit ( encastrable ou transformable ), une table encastrable, un bureau et une salle de bain. le toit presque complet sera l'endroit ou nous nous divertirons. environ 8 mètres par 12 mètres de long.

Donc, pour des flotteurs style Cata je devrais viser les 12 noeuds. C'est vraiment très lent..MDR c'est un bonne indice de la vitesse que je devrai inclure dans mes calculs.

Pour un cata moteur qui veux aller en eau salé tu recommanderais quelques chose de plus long ou plus large. Quelle étais t'es inquiétudes principales lors du dernier message. ( sans pour autant vouloir aller en eau salé, le fleuve me suffira peut-être

Ma vision ( peut-être faussé ) est que si les matériaux et la structure supporte des choques de vague et une pression à une vitesse X, le cata restera entier dans plusieurs condition. Il reste le balancement... 8 mètre par 12 me semble peut-être limite un peu comme ratio...

[agitateur]

Oulà...plein de choses en vrac:

- Pour eau douce, tu fais ce que tu veux. Tu peux même mettre un mobil home sur 2 coques, ça ira aussi. Mais oublies même l'approche des estuaires.
Si tu es dans le 13 et que tu veux aller sur le rhône dans le coin, oublies aussi. Un jour de mistral avec quelques vagues, et tu finira par le fond.
Tu sais, il existe à pas cher des "vieilles" coques d'occase à récupérer. Moteur à changer, aménagement à refaire, etc...mais au moins tu aura une base saine sur la forme, quitte à refaire le gel coat ( ce qui n'a pas l'air de te faire peur ).

- 12 noeuds en rivière, oublies. Il y a des limitations la plupart du temps ( hors exceptions pour le ski nautique dans certaines zones ). En canaux c'est 5 noeuds, ça peut être un poil plus en rivière mais pas 10 noeuds. La navigation fluviale, on prend sont temps, c'est comme çà et c'est pas autrement. Pas besoin de 150 CV sur un 10 / 12 mètres. La moitié suffira.

- mariniser un moteur, c'est pas évident. En eau douce, ça passe. En eau de mer et atmosphère marine, ton moteur va devenir un tas de rouille ( d'abord au niveau des accessoires, ce sera plus long pour le bloc ) en 2 temps 3 mouvements.

- attention à la conso: un moteur marin travaille en charge, contrairement à un moteur de voiture qui exploite une faible fraction de sa puissance. Avec 150 CV turbo D au régime de croisière, tu sera à 30 litres / heure, peut être 50 litres / heures au V max ( mais tu sera au delà de la vitesse autorisée ). Avec un big block américain essence de 300 CV, tu risque de flirter avec les 80 litres / heures ( et oui...ça suce). Il existe des bateaux motorisés de la sorte en V8 essence , par exemple avec des mercruiser. C'est beaucoup moins cher à l'achat que des turbo D ( Volvo penta ou autres ), mais la conso peut vite faire la différence si on s'en sert plus que 10 heures par an. En outre, un essence est très peu coupleux à bas régime, et il faut du couple pour entrainer l'hélice. Le couple sur ces machins là est à haut régime, vers la P max. Et là, la jauge descend à vu d'oeil.....

- Pourquoi donc les catas à moteur de 10 mètres n'existent pas sur le marché ? Ben y'a des raisons
10 mètres, c'est court pour un cata. Les coques sont fines, donc pas habitables ( à part éventuellement des couchettes simples dans le sens de la longueur, claustro s'abstenir ). La nacelle centrale est basse sur cette longueur, donc elle est à la merci de la première vague venue qui va venir cogner la dite nacelle...et l'exploser.
Ceci dit, il existe des catas à moteur, c'est assez courant entre 15 et 20 mètres: va faire un tour dans un port de pêche. Les avantages sont la stabilité ( notament si besoin de manoeuvre de pêche travers à la lame ) et la capacité de charge. Mais ils sont assez "étroits" par rapport à un cata à voile. De plus, la nacelle centrale est conçue comme une vraie carène: elle doit encaisser le choc si une vague lui tombe dessus ( enfin...par dessous )

Bref: pour la navigation fluviale, en recherchant le maximum d'habitabilité, tu as intérêt à t'orienter vers un "monocoque". Sur 12 mètres de long, dans une optique rivière sans chercher forcément une carène "marine" toutes conditions, tu peux largement caser, d'avant en arrière:
- Une chambre parentale dans le V avant ( 1 ° compartiment )
En arrière
- une pièce d'eau sur un coté
- une cabine à lits superposé de l'autre coté
En arrière encore:
- une kitchenette
- une belle table, transformable en lit double.
Le coin "pilotage" est dans les parages.
En encore en arrière à l'extérieur:
le cockpit extérieur, avec là aussi une table.

Jettes une coup d'oeil par ici, tu verra pleins de plans d'aménagement:
http://www.connoisseur.fr/flotte
Par exemple, celui là sur 11.35 mètres. C'est une orientation "propriétaire": peu de couchage, mais de la place ( 4 couchages et 2 SdB )
http://www.connoisseur.fr/flotte/fly_bridge/140fb


Sincèrement, tu devrais vraiment oublier le cata. En plus, pour des largeurs élevées, tu risques de ne pas trouver de place pour t'amarrer ( parce qu'on ne se pose pas n'importe ou à la sauvage ). Idem pour certaines écluses, si t'es trop large tu passes pas.
Cherche une vieille coque, quitte à tout refaire ( pont, aménagement, et moteurs - mais trouves toi un petit bloc diesel )
Par exemple, pour 16 000 roros, tu peux avoir 11 mètres:
http://www.annoncesbateau.com/bateau...ce-383327.html

Il te faudra immatriculer le bateau et obtenir un certificat de francisation. En auto construction, ça peut être compliqué ( mais je crois qu'en eau fermées, tu peux t'auto certifié toi même sans bureau de contrôle ). Va te renseigner dans un bureau des affaires maritimes.

Mais il est clair qu'on s'éloigne quelque peu des considérations scientifiques ( physique et mathématiques ) de résistance et de calcul de puissance. En eau fluviale, t'en as pas besoin.

[invite76e3b313]

WOW merci pour toute ces infos, j"ai de moins en moins d'argument . pour la limite de vitesse fluvial..J'aurais du le dire plus tôt...je parlais du fleuve St-Laurent au Québec..désolé.

Par contre, cela ne change rien à certaine limite de vitesse que tu ma parler même au Québec. La seul différence est que pour les rivières que j'ai croisé il y avait des speed boat qui pouvait naviguer mais je crois que pour un gros bateau il y a une limite en vitesse et en grosseur. D'après-moi je serai limite sur quelques plan d'eau.

Pour ce projet, je vais travailler avec des matériaux recycler..Attention rien à voir avec des truc tout pourri. Donc le budget est extrêmement limité.
À 200E la tonne de fer recycler, j'opte pour ce matériaux pour les structures.

J'ai peur d'en parler..Mais pour mon projet..le cata fera bien 8 par 12 mètres..mais l'espace ''habitable'' fera 6 par 10 mètres sur le pont avec des plafonds de 2.4 m !! Donc, la structure devra supporter une vague de plein fouet sur toute sa surface. On voit tout de suite qu'on ne parle pas d'un cata avec une couchette low-profile...( Défi)

Tu me fait réaliser que je devrai, pour mes calculs de résistances, choisir entre une navigation '' douce '' ou '' salé '' . Dans la salé je devrai faire des calcul pour une vague de 4 mètres frappant la '' maison '' de plein fouet . Autrement dit quelques tonne en pleine figure !!! Un habitacle aussi solide et hydrodynamique qu'il y sera nécessaire.

Je crois que la raison pour laquelle il y a moins de cata a moteur est qu'historiquement les bateaux marins son monocoque et qu'au niveaux conception c'est plus simple et surtout que tout est en place. Dans le cas d'un cata moteur de 8 mètres par 12 le concepteur devra tenir compte d'un design relativement complexe d'un habitacle avant, hydro/aérodynamique ultra rigide..avec un aménagement intérieur tous aussi complexe.

Pour le moteur, Si ont prend en considération que le moteur et ses accessoires seront dans une '' salle des machines '' avec un atmosphère contrôlé du genre : déshumudificateur, filtre a air, ventilation. La seul chose qu'y en sortirais serais l'arbre de sortie. Disons que pour l'instant je ne tiendrai pas compte du moteur mais uniquement de la puissance qu'il pourrait avoir quand j'aurai les moyens. Ainsi la structure pourra le supporter mais pendant un an ou deux j'aurai deux petits moteurs de 50 hp .. un truc du genre.

Pour un usage privée, au Canada ( comme à bien des endroits ), l'immatriculation est possible pour un home made. Par contre pour avoir un certificat de conformité, il faut en faire la preuve et fournir énormément d'étude et d'analyse. Autant pour le vendre.

Pour résumer j'espère pouvoir arriver à un niveau assez certain avec mes calculs pour pouvoir hors de tous doute supporter la vague et la pression à vitesse X ( 10 noeuds peut-être ) Avec deux flotteurs bien fastoche, une plateforme et un espace habitable conçu en solidité et aérodynamisme de 8 par 12 mètres avec des plafonds de 2.4m.

Voici un rendu très sommaire de la forme du flotteur en question, ca structure et le pont. Je suis bloquer au flotteur et pont pour l'instant car je doit savoir si ca va péter. J'ai trouvé quelques calculs, je l'ai exposerai plus tard...Merci

Assemblage1.jpg Assemblage2.jpg BATEAU.jpg STRUCTURE ACIER FLOTTEUR.jpg

[agitateur]

Au Québec, je sais pas comment ça fonctionne pour la legislation, et je connais pas les conditions de navigation sur le St Laurent. Là dessus, je pourrais pas t'aider.....


Des catas à moteur, ça existe, je l'ai dit. C'est même commun en flotte de pêche. Mais à partir de 15 mètres, pour permettre à la nacelle centrale d'être plus haute sur la mer et moins sensible aux vagues. Et en proportion, c'est plus étroit que ton modèle.
Un des premiers que j'ai vu, à moults reprises, c'était le "laisse braire", alors j'ai fait une recherche google sur celui là. C'est le même sur les trois photos , tu peux te faire une idée de l'architecture ( il fait 19 mètres, et c'est le bleu, pas le rouge - quand il est en gris, c'est avant d'être transformé pour la promenade ).
http://www.bateaux-fecamp.fr/article...-comments.html
http://www.bateauxdepeche.net/bateau...537/category/1
http://sextan.com/bateaux_tableau/nav.php3?index=123
On se rend compte sur le profil que là, c'est fait pour la haute mer.

Dans ton optique cata, je ne vois toujours pas les avantages, mais les inconvénients.
Les flotteurs sont non habitables, il te reste donc la plate forme. Mais tu n'aura jamais 2.4 de hauteur ( c'est de toute façon un luxe inutile dans un bateau, 2 mètres suffisent amplement) sur toute la longueur, sauf à poser une caravane sur 2 coques et à ne pas pouvoir encaisser une vague de 1 mètre. Disons que la plate forme commence à 1.2m au dessus de l'eau, avec 2.20 en plus ça monte à 3.40 au dessus de l'eau ( et une impossibilité d'affronter des conditions de mer )
Sur un monocoque de 12 / 14 mètres, par contre, tu peux maximiser l'espace habitable avec 2 niveaux. Pas sur toute la longueur, mais sur une partie. Et tu aura une surface pas si loin de ton cata....Le niveau du bas, il a un plancher qui est même sous le niveau de flottaison.

Tu devrais faire des recherches sur les plans de construction de bateaux existants, ça te donnera des idées. En optique fluviale, comme le lien connoisseur que j'ai mis plus haut. Ou en profil "mer", chez des constructeurs.
Ce qui peut se rapprocher de ce que tu cherches ( max d'habitabilité avec quand même une capacité de navigation autre que les vedettes fluviales ), tu peux t'inspirer de l'aménagement des trawlers:
Quelques exemples ici:
http://www.annoncesbateau.com/bateau.../annonces.html

Regardes en particulier celui là, c'est justement un cata
Pour 10.35m de long, il ne fait "que" 4.40 de large. Et tu verra que la nacelle centrale est loin d'occuper toute la longueur, comme toi tu le prévois. Fountaine Pajot, c'est un spécialiste du catamaran, et sans vouloir te faire offense, je pense qu'ils ont plus de recul que toi sur ce type de construction.
http://www.annoncesbateau.com/bateau...ce-455029.html
Tu peux aller voir le site ce constructeur ici, pour sa gamme de trawlers:
http://www.catamarans-trawler.com/
Voilà leur 40 pieds ( 12 mètres de long comme toi, et 5.40 de large ). Y'a même des plans ( sommaire, pour se faire une idée...)
http://www.catamarans-trawler.com/mo.../summerland-40

Pour les compartiments moteurs, pas d'illusion. Une atmosphère marine salée, ça corrode. Tu pourra mettre l'équipement que tu voudra, ça rouillera si c'est pas marinisé de façon adéquate.

Il est probable que les masses ne seront pas réparties de façon équivalentes sur la longueur. Tu devrais rendre les coques / la coque plus joufflue au milieu et sur l'arrière.

[invite76e3b313]

Super, le laisse braire ressemble beaucoup à mon objectif.

Je crois avoir de bonne carte en main pour pouvoir élaborer un modèele de cata test pour mon étude sur la résistance des matériaux.

Tu as raison, du à mon manque d"expérience pratique en conception navale je me retourne vers des structures éprouvées en simulation avec des facteur de sécurité élever pour m'assuré de la rigidité.

Les changements relativement majeur au cour des dernières années en modélisation 3D et simulation ont permi une approche beaucoup plus convivial et accessible. Ainsi, c'est avec cette seul technologie que je me permet d'avoir la prétention de pouvoir réaliser un truc solid.

Je suis au début du projet et pour l'instant je tien compte uniquement :

- De l'impact qu'une vague qui casse à sur un habitacle. ( impact )
Et
- De la pression exercé sur une structure en pleine immersion à une vitesse X.

Ou le pire des deux.

Je suis moins à l'aise avec le monocoque pour la quille en dessous et pour le fait que mes flotteurs son partiellement rempli d'uréthane jiclé avec quelques compartiment. Cela me rassure dans l'éventualité ou il y a catastrophe le bateau va tout de même flotté. Du moins tout ce qui tien encore après les flotteurs.

Malgrer que le post ce soi un peut déplacer vers une réflexion préliminaire à la conception pour l'élaboration des variables d'une équation de RDM, je suis plus que reconnaissant. à partir de ca je vais surement créer un nouveau post quand j'aurai quelques formule à proposer basé sur nos présent développement de structure et quelques jpg des tests de simulation des fluides et RDM sous différentes géométries. Je reviendrai ici pour assurer une continuité vers le nouveau post plus mathématique et simulatif.

Merci encore pour tout.

conclusion : Un cata moteur de 8 par 12 mètres à 2.4m de hauteur de plafond voguant à 25 noeud est irréaliste. Par contre un cata de 7m x 13m x 2m de haut voguan à 10 noeuds est peut-être réalisable avec un bon espace habitable si on use de stratégie et beaucoup d'aréro/hydraudynamisme.

[agitateur]

Je suis heureux de ta conclusion, qui va dans le bon sens à mon avis ( réduire la largeur et diminuer la longueur habitable de la nacelle )

N'hésite pas à t'inspirer de l'architecture et de l'aménagement des fountaine-Pajot, c'est à mon avis une bonne source à "copier". Tu aura remarquer dans leurs cas, que pour 12 mètres, 10 tonnes, et 2 X 160 CV, la vitesse de croisière est donnée pour 7.5 noeuds. En vidéo, on voit que c'est une coque à déplacement, sans le moindre effet de déjaugeage. A 7.5 Kn en croisière ( régime moteur aux 2/3 ou 3/4) , ça doit donner 9 à 10 noeuds à pleine vitesse, pas plus.
Il ne faut pas non plus se laisser abuser sur leur communication un peu "abusive". En espace clos et fermé, le gain d'habitabilité de leur cata de 12 mètre est assez faible par rapport à un 12 mètres monocoque. Par contre, il est vrai qu'on bénéficie d'un fly ouvert à l'étage supérieur d'une sacré belle surface ( c'est un avantage avec un climat tropical, ça l'est moins ailleurs ), et d'un cockpit arrière de belle dimension. Mais si tu connaissais les tarifs, tu i rais vite vers un monocoque De même, l'argument de gain de conso est assez bidon: un monocoque moteur de 14 mètres, aussi habitable que leur cata de 12 mètre, consomme plus mais aussi a une vitesse de croisière largement plus élevée, avec une motorisation au moins doublée. Ca revient à dire qu'une voiture avec un moteur de 100 CV qui croise à 70 Km/h consomme moins que la même voiture avec un moteur de 200 CV qui croise à 150 Km/h. On s'en serait bien douté

Pour l'architecture, tu aura vu aussi qu'en élargissant les coques porteuses, on peut les utiliser pour de l'aménagement en niveau vertical n-1 ou n- 1/2 par rapport au "plancher" constitué du carré ( salon / cuisine ) et du cockpit arrière extérieur.

Tu n'as pas à être embarrassé par la quille: à moteur, y'en a pas. C'est juste un V.
Je persiste à penser que tu devrais te pencher sur un monocoque un poil plus long, qui sera plus facile à étudier en DRM ( pas d'impact sur nacelle à calculer ).

[SK69202]

Bonsoir.

Je crois que la raison pour laquelle il y a moins de cata a moteur est qu'historiquement les bateaux marins son monocoque

Non, c'est que la structure est soumise à des effets de cisaillement très importants, avec l'état de la mer, et dès que la taille augmente, la liaison entre les coques devient problématique.
Leur immense avantage, reste la surface aménageable et la stabilité.

@+

[agitateur]

Pour la stabilité transversale, c'est vrai quelle que soit la longueur ( quoi que à mon avis, rien ne vaut un monocoque à voile - mais bon, je suis "voileux", j'ai un avis boen roienté sur la question ). Y'a du roulis, mais ça encaisse. A l'arrêt, une belle unité à moteur se fait joyeusement malmener par le moindre clapotis.
Pour l'habitabilité, le gain est vrai à partir d'une certaine longueur, mais en dessous c'est l'inverse ( ou le monocoque est plus habitable ). La taille critique doit se situer vers 10 / 12 mètres.

[invite76e3b313]

Je commence à fléchir... Pas de quille, ouin .. ma phobie de l'étanchéité reste . Si je me diriqe vers un monocoque cela sera avec au moins l'équivalent de la flottabilité en volume '' styromousse '' dans la coque. Ainsi s'il y cassure ou infiltration d'eau du à mes calculs erronées je pourrai flotter un minimum. Et au niveau conception ''basic'' le monocoque me semble plus ardu. ( forme moins régulière, plus de surface soutenu à couvrir..)

[agitateur]

La "physique" du monocoque sera plus ardue en équilibre de flottabilité, mais beaucoup plus facile sur la conception RDM de la structure.

Je comprends que tu veuilles assurer une forme d'insubmersibilité avec des mousses, c'est un souci un peu plus récurent chez le béotien. Mais il faut appréhender certaines réalités:
- la mise en danger vitale peut se faire sans que le bateau coule, ou qu'il flotte encore. C'est même un cas assez commun ( * )
- Un bateau qui ne coule pas sur une avarie grave n'est un avantage réel que si tu es très éloigné des côtes ( c'est pas ton cas )
- Avant de couler, il faut voir la résistance de la coque et sa capacité à résister à une déchirure. Le comportement des divers matériaux est très divers ( je ne parle pas d'une coque complètement disloquée sous l'effet d'un choc, mais d'un simple "trou" ou délaminage ).

Par contre, la mousse ça bouffe une volume habitable considérable. Et ça en bouffe d'autant dans des coques étroites de cata, qui deviennent encore plus inhabitables.

( * ) En 1989, j'étais ado mais j'ai vécu ma première tempête de très près ( et la seule à ce niveau ). Temps hyper calme, toute le monde dehors à profiter du beau temps, beaucoup de monde d'ailleurs. Et puis j'entends à la VHF " avis à tous les navire, avis de tempête prenant effet à 15H00 TU". Je regarde l'heure, c'était 17H00 ( TU + 2 ), donc pile poil maintenant. Un quart d'heure après, pas plus, l'aiguille de l'anémomètre en butée ( plus de 150 km/h, j'ai appris plus tard ), la VHF qui hurlait des appels à l'aide sans cesse, des bateaux fracassés sur les hauts fonds, d'autres bateaux retournés, du monde à l'eau, la grosse panique. Il y eu des morts sur la côte, d'ailleurs. La question n'est pas d'avoir un bout de bateau qui flotte s'il est fracassé, ça ne sert à rien si tu te retrouves à la flotte en mauvaise posture, entrainé par une vague que tu n'as pas vu venir. En zone côtière, l'insubmersibilité ne sert à rien. Rien du tout. Au large, mais c'est un cas particulier, ça peut être plus sécurisant que de prendre le radeau de survie et de quitter le bord.
Compter sur la mousse en cas d'avarie, c'est n'est pas sain. Tu dois avoir une confiance ( raisonnable ) en ton bateau et en toi même. Sinon, tu ne mets pas un pied à bord. Il faut aussi compter sur les gens qui tu embarques. Si le bateau "coule" presque ( mais qu'il flotte avec la mousse ), ça restera une expérience réellement traumatisante pour toi et les passagers. Il faut l'éviter.

[agitateur]

Je commence à fléchir... Pas de quille, ouin .. )

Voilà des photos en cale sèche de 2 catas à moteur ( de pêche ):
http://www.photos-de-navires.com/gal...image_id=20102
http://www.photos-de-navires.com/gal...&image_id=6202
Sur le premier, en noir c'est l'anti fouling, donc ce qui est immergé.
Si tu vois une différence fondamentale dans la forme de la carène avec un monocoque, moi j'en vois pas:
http://www.photos-de-navires.com/gal...image_id=10829
( mais en version nautisme et pas pêche, la coque sera moins ventrue et plus plate, tu as moins de charge utile à porter )
Voici une carène standard de 12 mètres:
http://www.google.fr/imgres?q=%22guy...9mODzBQ&zoom=1

[invite76e3b313]

J'ai bien hâte de voir si je vais me rendre à la mer. Je n'ai aucune expérience. ( un peu casse-coup ) Et je m'imagine près de la cote avec une tempête qui te repousse sans cesse sur les roche coupante...Que faire..Bref nul besoin de dire que je vais prendre énormément de renseignement sur la navigation en mer et une expérience réelle en mer relative à mes besoin avant de mis aventurer. Présentement je suis à l'abri dans le confort des terres déservie par le fleuve ( relativement tranquille).

[agitateur]

Une coque en V trés ouvert, comme le guy couach de la dernière photo, permet un déjaugeage rapide et efficace. Mais il suppose 2 pré-requis:
- avoir beaucoup de puissance
- une faible masse, ou du moins une masse raisonnable.

Dans ton cas ( rapport poids / puissance défavorable, poids élevé dû à la recherche maximum d'habitabilité avec la prise au vent que ça entraine ), tu dois te rapprocher du V plus fermé, plus profond ( en tendant vers les coques de chalutiers en photo, même si c'est caricatural ). C'est vrai en cata ou en monocoque.
Cet Hiver, tu devrais aller faire un tour dans les ports et les chantiers. C'est la saison ou les bateaux sont sont ber pour carénage, tu verra de tes propres yeux la gueule des carènes, et tu verra aussi ce que je te dis: coque lourde= V profond, coque légère et puissante = V aplati. Ca devrait t'apporter de l'inspiration, également. Y'a pas de raisons que les chantiers et constructeurs éprouvés optent pour de mauvaises solutions.......

Un trawler en cale sèche, monocoque:
http://www.google.fr/imgres?q=%22tra...h=182&hovw=270