Centre de percussion d'un marteau

[Aurelfbe]

Bonjour, j'ai un projet qui porte sur la problématique suivante : Comment proposer un outil(marteau) qui prévienne des troubles musculo squelettiques.

Mon objectif se compose en 2 parties : une partie vibration (avec capteur etc) et une autre partie sur : où tenir un marteau pour qu'il y est le moins de répercussion possible. J'ai fais certains calculs et j'ai trouvé un document qui traite du même calcul(je le met en page jointe) Or le problème est le suivant : la longueur "parfaite" est la suivante : l=k²/a (a étant une longueur connue), or après de longues recherche je n'arrive pas à calculer et à avoir une valeur pour le rayon de giration " k " quelqu'un peut m'aider à le calculer (j'ai toutes les dimensions du marteau etc..) Merci beaucoup
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[gts2]

Bonjour,

Pourriez-vous préciser votre problème : la définition de k est donné dans votre lien p. 138, première équation entourée.

[Aurelfbe]

Je n'arrive justement pas à calculer ce rayon de giration .. je sais que k²=I/S avec S la surface et I le moment quadratique or je n'arrive pas à calculer le moment quadratique du marteau au point O par rapport a l'axe Oz, merci

[gts2]

Vu que le marteau n'a pas une forme simple, une expression analytique parait en effet difficile, il faut donc faire cela de manière numérique.
Si vous avez disponible des logiciels de CAD/CAO, et que vous dessiniez votre marteau, ces logiciels sont capables de vous fournir le moment d'inertie désiré.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Aurelfbe]

Je vous remercie pour cette réponse, le modèle le plus simple serait un T.
Savez vous sur quel logiciel peut on faire cela ?
Merci

[gts2]

Pour ce qui est des logiciels de CAO, je laisse un mécanicien qui passe par là répondre.
Sinon, "à la main", n'importe quel langage convient (Python ?), le plus compliqué étant de définir la forme du marteau.
Si vous prenez un modèle simple comme un T (en fait d'après ce que je crois comprendre d'un T), c'est un cylindre (le manche) et un parallélépipède rectangle (la tête), et là les moments d'inertie sont connus.

Question accessoire mais pas inutile : dans quel cadre cette question ?
Si c'est un TIPE, les sections PSI ont les logiciels adéquats.

[albi69]

Bonjour
je ne voudrais pas dire de bêtises, mais il me semble que la forme du "marteau rivoir" d'ajusteur a été étudiée de manière à minimiser les effets des chocs sur l'organisme.
Cordialement

[gts2]

C'est bien cela, en supposant que la masse du marteau est essentiellement dans la tête, que le coup est porté au milieu de la tête (en A), pour un marteau "rectangulaire" G est "dans l'alignement" de A, alors que la forme du marteau rivoir décale le centre d'inertie vers le manche.

(Je n'ai pas trouvé d'illustration)

[gts2]

Un lien : TIPE

[Aurelfbe]

Oui c'est pour un TIPE je suis en PSI , je me renseignerai pour les logiciel

[Aurelfbe]

Super merci , mais peut on faire une étude "scientifique" (pas de très haut niveau) sur ce marteau ?

[gts2]

Oui c'est pour un TIPE je suis en PSI , je me renseignerai pour les logiciel

Dans ce cas, au labo, il doit y avoir solidworks : sciencesindustrielles.com/logiciels/

[gts2]

"étude sur ce marteau ?" : oui, (mais je ne sais pas si cela sera suffisant) :

Vous vous donnez le point d'impact au milieu de la tête, la position de la main, vous décomposez votre tête en deux parallélépipèdes, et vous cherchez la taille du deuxième (censé représenté la "pointe" du marteau) de manière à avoir le centre de percussion au niveau de la main.
Cela peut se faire de manière analytique. Vous comparez avec un modèle un peu plus réaliste avec Solidworks. Et vous vérifiez expérimentalement.

[Aurelfbe]

d'accord merci j'essayerais d'avoir mon rayon de giration avec ce logiciel merci

[Aurelfbe]

cela me parait bien mais je n'ai aucune idée de comment savoir la taille du deuxième..

[gts2]

Si on prend votre formule yA=C/ml , yA est une donnée (distance entre point d'impact et position de la main) et M (masse totale), C (moment d'inertie / Oz) et l (distance OG) sont calculables en fonction de la forme simplifiée (je n'ai pas dit que c'était simple).

[Aurelfbe]

D'accord mais je pense que la forme de T reste la plus simple mais malgré cela je n'y arrive toujours pas merci pour vos aides !

[gts2]

Le T est l'assemblage d'un cylindre et d'un parallélépipède, le pseudo-"rivoir" d'un cylindre et de deux parallélépipèdes.
Les moments d'inertie de ces éléments sont connus univ-lemans.fr, il n'y a qu'à les assembler.

La section d'un manche tient plus d'une ellipse que d'un cercle, cela vous le ferez numériquement.

[Aurelfbe]

Je n'ai juste à assembler les deux moment d'inertie ? Je vous tient au courant , merci beaucoup de vos aides !

[Aurelfbe]

Le problème c'est que je trouve certaine formule pour calculer le moment d'inertie mais le moment d'inertie C est le moment d'inertie du marteau au point G par rapport à l'axe Oz , en modélisant le marteau comme un T je trouve des moments d'inertie que selon X ou y mais pas sur Z , est ce normal ?

[gts2]

Dans le lien que je vous ai donné : univ-lemans.fr Izz est donné et de toute manière pour un parallélépipède, les axes x y jouant des rôles identiques, si vous connaissez Ixx vous connaissez Iyy et Izz.

Et le moment d'inertie pour le manche assimilé à un cylindre est aussi donné dans le même lien : univ-lemans

[Aurelfbe]

D'accord et j'ai juste à ajouter les 2 ? Puis le point auquel on le calcul change les calculs non ?

[gts2]

D'accord et j'ai juste à ajouter les 2 ?

Oui

Puis le point auquel on le calcule change les calculs non ?

Oui, et pour cela il y a le théorème de Huygens.

[Aurelfbe]

D'accord merci je vais essayer de bosser dessus pour voir , merci beaucoup