Inclinaison d'un panneau oscillant en fonction de la vitesse du vent

[RomVi]

Bonjour à tous

J'ai un peu honte de poser cette question, car c'est de niveau lycée et je savais le faire il y a bien longtemps, mais mes notions de mécaniques sont loin et je ne me souviens plus de la démarche.
Je voudrais calculer l'inclinaison d'un panneau oscillant, avec une charnière sur le haut, en fonction de la vitesse du vent.
Je sais que le vent produit une force égale à 1/2 rho v² S Cx, j'ai pris 1.1 pour le Cx, et S la surface perpendiculaire au vent. Je suppose que l'on doit considérer que la force s'applique au centre du panneau, et ensuite ?
Et comment faire si le centre de gravité n'est pas au centre du panneau ?

Merci d'avance
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[jacknicklaus]

Bonjour RomVi

on va considérer qu'on a affaire à un équilibre statique, dans ce cas, le couple produit par le vent est compensé par le couple produit par le poids du panneau.

Pour transformer les forces en présence en couple, il suffit de choisir leur point d'application (centre de gravité pour le poids, centre géométrique pour la force du vent) et de calculer, pour ces 2 vecteurs, la composante perpendiculaire au panneau. Il y aura une petite astuce car la surface S dans la formule de la force du vent est la surface perpendiculaire au vent, donc là aussi il faudra faire intervenir l'angle.

[RomVi]

Merci pour ta réponse

Donc si j'ai bien compris la force résultante pour le vent est égale à la poussée calculée par la formule que j'ai donné plus haut multipliée par le cos de l'inclinaison, et la force résultante du poids est le poids total multiplié par le rapport de levier (distance sommet-centre de gravité / hauteur du panneau) multiplié par le sinus de l’inclinaison ?

[jacknicklaus]

C'est çà.

pour le poids, le couple sera la distance CG-axe, multiplié par le sinus et par le poids

pour le vent, le couple sera la distance centre géométrique-axe, multiplié par le cos (pour la composante perpendiculaire au panneau), multiplié par le module de la force qui lui même fait intervenir S et un cosinus.

[A voir en vidéo sur Futura]

[harmoniciste]

Bonjour
Malheureusement, les écoulement aérodynamiques sont plus vicieux que çà.
Ce qui a été dit plus haut serait assez vrai en allongement infini (donc à condition de prendre plutôt Cx = 2), et pour des grands angles d'attaque (>45°) Conditions pour lesquelles le centre de pression est à peu près au centre géométrique de la surface.

Dans les autres cas, les vortex latéraux viennent perturber largement le Cx (qui diminue) et la position du centre de poussée (qui avance).