Indice de performance snowboard

[Lescientifiquedu59]

Bonjour,

Je travaille sur un projet qui consiste à trouver l'équation de l'indice de performance d'un snowboard. Tout d'abord il me semble que le snowboard travaille en flexion et/ou en torsion. Nous pouvons donc modéliser le snowboard par une poutre légère et rigide.
En définissant les caractéristiques de mon objet j'obtiens ceci :
Objectifs: Coût minimal, Masse minimale
Fonction :Flexion
Astreinte géométrique : Longueur fixée L0
Astreinte mécanique : Rigidité imposée F0/δ0 =(C1*E*I/L0^3) (C1 est une constante traduisant les conditions limites auxquelles est soumises la poutre
E module d'Young, I=(b^4/12)= (S^2/12) second moment d'inertie pour une poutre carrée )
Variable libre : Section carrée S

Que pensez vous de ma modélisation ?

Etant donné que le snowboard travaille en flexion et en torsion, dois je traiter les indices de performances en flexion et en torsion simultanément ou séparemment ?

Merci d'avance pour vos réponses.
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[ash117]

Bonjour,

je ne connais pas précisément la définition de l'indice de performance dont vous parlez, mais je crois comprendre que vous cherchez à optimiser les dimensions d'un snowboard pour réduire la masse et le coût, n'est-ce pas ?

1. Définissez plus précisément vos objectifs. Comment calculer le coût (et, plus trivial, la masse) ? Il vous faut ces équations. De plus, êtes-vous sûr que masse et coût sont bien des objectifs à minimiser ? L'un des 2 pourrait tout aussi bien être une contrainte (ne pas dépasser un prix de XX€). Ne manque-t-il pas un objectif ou une contrainte de tenue mécanique (du style contrainte de Von Mises < contrainte limite).
2. Je pense qu'il vaut mieux prendre les sollicitations flexion et torsion en même temps, en superposant les 2 sollicitations. Les tractions/compressions et cisaillement dans votre planche dépendront des 2.
3. Vos conditions limites ne sont pas claires. Pour la flexion, que considérez vous comme appuis ? Sont-ils les mêmes que pour la torsion ?
4. Il serait plus sage de partir d'une section rectangulaire, vous savez déjà que la planche est élancée, on ne surfe pas sur une brique.
5. Quel masse volumique considérez-vous ?
6. Question bonus : Vous supposez un matériau homogène, isotrope et élastique avec une unique module d'Young. A quel point est-ce vrai ou faux ?

Cordialement,
Ash117

[Lescientifiquedu59]

Merci pour votre réponse Ash117,

En demandant à mes professeurs j'ai pu comprendre davantage le but du projet qui est dans un premier temps de bien définir le cahier des charges de mon objet (snowboard). Je dois donc définir comme vous l'avez dis les sollicitations majeures, les astreintes (rigidité,solidité) et les fonctions thermiques (isolation/conduction).

J'ai donc pour les sollicitations dis que la poutre travaillait essentiellement en flexion en modélisant une poutre avec deux appuis et une flèche au centre qui vient faire fléchir la planche.
La planche travaille également en torsion mais je ne vois pas vraiment dans quel cas.

Concernant les astreintes, en fonction de l'utilisation (snow de piste ou snow de park pour figures) la planche doit etre plus ou moins rigide.

Concernant l'isolation je ne sais pas si cela a une réelle importance dans mon projet.

[ash117]

Bonjour,

n'oubliez pas l'essentiel : les fonctions principales du snowboard. A quoi sert-il, à qui, quand et dans quelles conditions ?
Vous pourrez en déduire des fonctions techniques ensuite : légèreté, résistance, état de surface (pour la glisse ! ), etc.

Ensuite vient le problème de modéliser : ce sera forcément un peu faux, mais on doit représenter le principal.

Vous pouvez considérer des cas typiques : la pente lisse, le saut sur une bosse, le virage, le virage sur une bosse ... dans chaque cas, un cas de charge bien déterminé, et donc des chargements et des conditions aux limites spécifiques.
Vous pouvez aussi considérer les pires cas, les cas extrêmes ou accidentels : là il faudra imaginer une situation sévère, la plus possible, sans pour autant être délirante.
Une idée un peu naïve/rigolote : prenez un bout de carton (souple, ça permettra de bien voir les déformations), faites en une planche à des dimensions réalistes pour un snowboard, et fixez le à vos pieds. Vous allez voir très vite ce qui vous donne de la torsion, de la flexion, ou les 2 à la fois.

Il s'agira bien sûr de chargements mécaniques (je pense prépondérants), mais thermiques aussi, un peu : le snowboard doit tenir dans quelles conditions météo ? Dans quelle plage de température ? Quel effet cela a mécaniquement ?

Honnêtement, je n'ai jamais fait de snowboard, mais je vous conseille de vous "acculturer": regardez les sites de vente de snow, d'expert, de réparateur, de fabricant. Vous en saurez plus sur les fonctions que cet objet doit remplir. Certaines fonctions ne sont pas forcément pour l'usage, mais pour d'autres phases du cycle de vie du produit.
Gardez en tête que pour votre projet, vous avez un temps limité. Concentrez vous sur le plus important, et modélisez aussi simplement que possible, tout en respectant toutes les consignes données.

Cordialement,
Ash117

[A voir en vidéo sur Futura]