calcule force d'impact

[johny005]

salut,
je voudrais savoir comment on calcule la force d'impact d'un objet qui se déplace a une vitesse x et qui frappe une surface solide immobile.

merci
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[obi76]

Bonjour,

la question a été maintes fois posée. Si les deux objets sont considérés "infiniment" rigides, l'accélération est infinie. Il faut au moins connaître le temps de l'impact, on la déformation d'un des deux objets.

[johny005]

Si les deux objets sont considérés "infiniment" rigides, l'accélération est infinie. Il faut au moins connaître le temps de l'impact, on la déformation d'un des deux objets.

ok dans mon exemple on prend un objet fixe qui devra résisté au shock sans se déformé par exemple une plaque d'acier qui serra frapper par un projectil a haute vitesse, se projectil doit être peu résistant donc cest lui qui va se déformé

en résumé;
une plaque BEAUCOUP plus solide que le projectil
un projectil peu résistant
une grande vitesse environ 10 000km/sec ou plus

[Jaunin]

Bonjour, Johny005,
Vous êtes sûr de cette vitesse 10'000 [km/s], par ce que, il me semble qu'avec une t-elle vitesse un projectile mou devrait traversé n'importe quoi ?
Cordialement.
Jaunin__

[A voir en vidéo sur Futura]

[Jaunin]

Bonjour, Johny005,

Pour des vitesses entre 6 et 12 [km/s], à l'impact, les matériaux se vaporise.
Avez-essayé de faire une recherche avec : hypervelocity impact mechanics.
Votre question portait peut être sur une vitesse de 10'000 [m/s] ?
Cordialement.
Jaunin__


http://www.swri.org/3pubs/ttoday/Spring09/Behavior.htm

http://iopscience.iop.org/0957-0233/10/1/011

http://www.facebook.com/pages/Hypervelocity/101883889852659?sk=info

http://researchbank.rmit.edu.au/eser...:6801/Ryan.pdf

[chaverondier]

je voudrais savoir comment on calcule la force d'impact d'un objet qui se déplace a une vitesse v et qui frappe une surface solide immobile.

On peut considérer deux modèles de comportement qui, en général, encadrent le comportement d'un mobile de masse m impactant une cible à la vitesse v :

1/ un modèle de réponse en effort d'impact F croissant linéairement avec l'écrasement progressif du contact entre la cible et l'impacteur : F = kx. On peut, par exemple, supposer qu'il s'agisse d'un comportement d'écrasement élastique linéaire de raideur k (bien que cette hypothèse ne soit pas nécessaire).

2/ un modèle de réponse en effort d'impact constant F0 pendant le choc : F = F0. On peut, par exempe, supposer qu'il s'agisse d'un comportement rigide parfaitement plastique (bien que cette hypothèse ne soit pas nécessaire)

Dans le cas élastique linéaire, en fin de la course d'écrasement x, l'énergie cinétique 1/2 m v^2 de l'impacteur est entièrement convertie en énergie de déformation élastique 1/2 k x^2 et l'écrasement x vaut donc : x = v (m/k)^(1/2) = v/oméga = v^2/(oméga v)
(où oméga = (k/m)^(1/2) est la pulsation du système masse-ressort de mase m et raideur k). L'effort maximal d'impact F dans ce cas de choc élastique vaut donc :
m gamma = F = kx = v (km)^(1/2) d'où x = v^2/gamma

Dans le deuxième cas, en fin de la course d'écrasement x de l'impacteur sur la cible, l'énergie cinétique 1/2 m v^2 de l'impacteur est entièrement dissipée en énergie de déformation plastique F0 x. L'écrasement x en fin d'impact vaut donc : x = mv^2/(2 F0) = v^2/(2 gamma)

On constate qu'à décélération maximale de freinage gamma égale (donc à effort maximal d'impact F = m gamma égal) l'impacteur plastique s'arrête en une distance d'écrasement deux fois plus courte qu'un impacteur élastique.

[johny005]

oui oui comme un astéroide qui frapperait la terre.

prenom exemple du graphite qui est un solide peu résistent qui va s'écraser a tres haute vitesse contre un plaque d'acier ou contre un matériau plus solide que lacier bien entendu il doit etre très épais.

le graphite va t-il quand meme faire un trou ou un craterre dans la plaque a cette vitesse la?

de toute facon je voudrais seulement savoir la pression subi sur le projectile lors de l'impact.
pouvez vous me dire comment on le calcule basé sur une vitesse de 10 000km/s
merci

[obi76]

A des vitesses pareilles, je suppose que les lois "classiques" ne s'appliquent plus. Un projectile qui va à cette vitesse dans l'air se vaporisera quasi-instantanément...