l'hysteresis et le pneu

[invitea1af7edf]

Salut a tous,
Je resume rapidement ma situation:je fais un tipe sur la chauffe d'un pneu,je sais que le pneu chauffe a cause des deformations qu'il subit,le probleme c'est que je ne sais pas pourquoi le fait qu'un pneu se deforme ca le fait chauffer!j'ai entendu parler de frottements entre plans de molecules mais je ne trouve aucune doc la dessus,il semblerait que ca soit expliqué par un phénomene appelé hysteresis!si qqn a quelques informations la dessus même petite j'en serais très reconnaissant!
merci d'avance...
mathieu
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[invite93cd8550]

Salut,

l'hystérésis ne me semble pas adaptée. on la trouve par exemple dans l'aimantation où la réponse ( champ magnétique produit par une bobine parcourue par un courant I) dans dans le sens croissant n'est pas la même que dans le sens décroissant ( la différence d'aimentation pour la même I est l'hystéresis).

Par contre c'est bien le frottement interne dans le matériau qui crée de la chaleur.

Surement tu peux créer des expérience le montrant. Un des pb est qu'un pneu fait partie des structures très complexes ( non isotrope, hétérogène, association de plusieurs matériaux, comportement par toujours élastique.......)


Entraines toi sur des matériaux isolé avant de passer à un pneus (eemple agitation d'un liquide faisant monter sa temp) Chercher les cours sur la chaleur.

Tu peux aussi utiliser la conservation de l'énergie. Proposition : prend un pneu peu gonflé. Avec une masse crée un cycle d'effort comprimant le pneu le tout en enceinte isotherme à température stabilisée au départ. Tu fourni un travail chaque fois égal à mgh. Au bout d'un nombre de cycle n , l'énergie que tu as fournis nmgh doit correspondre à l'échauffement ( possibilité aussi d'énergie accumulé dans le matériau comme il n'est pas élastique)
La température a du augmenter donc cela correspond à la capacité massique du matériau (mais ici ce sera une moyenne puisque tout est mélangé à moins que tu obtienne la composition exacte du pneu) foit la masse fois la diff de température.

Reste à trouver une problématique à résoudre : par ex optimisation du gonflage pour un pneu donné.

[invite88ef51f0]

Salut,
Le caoutchouc est un thermoélastique. Comme le nom l'indique chaleur et force sont liés. Tu peux voir ça en déformant du caoutchouc et en observant un dégagement de chaleur, mais je pense que c'est assez difficile expérimentalement. Le mieux c'est de faire ça dans l'autre sens : une expérience classique est de prendre un élastique et d'y accrocher un petit poids pour le tendre, tu amène alors une source de chaleur (un sèche-cheveux fait parfaitement l'affaire) et tu vas alors voir l'élastique se contracter. Alors que la plupart des matériaux se dilate sous la chaleur, l'élastique se contracte car il exerce une force plus grande sur le poids, sa raideur augmente avec la température.

[invitea1af7edf]

Salut,
Le caoutchouc est un thermoélastique. Comme le nom l'indique chaleur et force sont liés. Tu peux voir ça en déformant du caoutchouc et en observant un dégagement de chaleur, mais je pense que c'est assez difficile expérimentalement. Le mieux c'est de faire ça dans l'autre sens : une expérience classique est de prendre un élastique et d'y accrocher un petit poids pour le tendre, tu amène alors une source de chaleur (un sèche-cheveux fait parfaitement l'affaire) et tu vas alors voir l'élastique se contracter. Alors que la plupart des matériaux se dilate sous la chaleur, l'élastique se contracte car il exerce une force plus grande sur le poids, sa raideur augmente avec la température.

tu veux dire que plus le pneu est chaud plus il est dur en qq sorte!?je croyé qu'il ramolissé et qu'il absorbé mieux les irrégularités de la route et que c'était pour cela qu'un pneu chaud adheré mieu!
sinon personne ne peut m'expliquer les causes microscopiques de la chauffe du pneu suite a ses differentes déformations

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite88ef51f0]

Ce que je dis est vrai dans une certaine limite : à partir d'une certaine température, tu approches de la température de transition vitreuse et le module élastique chute. D'ailleurs, un des défis des fabricants de pneu est de trouver les bons additifs pour contrôler cette température.

[invitea1af7edf]

oui d'accord,
mais personne ne peut me renseigner sur pourquoi ca chauffe alors? parce que j'ai bien compri que ca chauffé par deformation, j'ai trouvé plusieurs manips pour l'illustrer mais je ne trouve pas grand chose de theorique .J'ai essayé de regarder des cours sur le net mais j'ai rien trouvé de bien interessant...et j'ai peur de n'avoir que des manip a presenter le jour de l'oral....pas terrible quoi...
merci de votre aide. mathieu

[invite93cd8550]

Le net reste une source limitée. Il faut te rapprocher de livres scientifiques mais à priori il n'y a pas directement une formule unique mais des tests effectués qui après analyse montre les changement de propriété d'un matériau selon la température et la vitesse de déformation.

Je possède le Nathan-Afnor des matières plastiques. Il n'y a pas de chapitre spécial caoutchouc mais par contre il y a 4-5 pages sur les différentes phases possibles dont le comportement caoutchoutique. Le module E devient inf à 100 MPa et on assiste à des mouvements coopératifs entre les chaînes moléculaires.

Ci-joint copie des propriétés de plastiques du Guide des sciences et technologies industrielles Nathan Afnor JL FACHON (niveau BTS) Il montre plus simple la différence entre les différentes matières. Celles qui t’intéresses sont les élastomères (rappel le caoutchouc est un produit naturel)

[invitea1af7edf]

je te remerci meca+.
Je vais essayer de chercher dans des bouquins alors.Ce week end je vais differentes mesures sur un pneu de kart!Je vais bien voir ce que cela donne.
Si quelqu'un a d'autres idées ou conseils...

[invite93cd8550]

En cherchant on trouve. Rappelle toi tout principe d'étude : créer une frontière du système, c'est pour cela qu'il faudrait une enceinte isotherme en partant d'une temp cste pour arriver à une autre constante. Entre temps il faut fournir de l'énergie pour déformer. Plus simple que le cycle effrt vertical pourquoi ne pas faire tourner la roue du kart mais il te faut le couple , le temps et la vitesse de rotation pour avoir l'énergie fournie.

Creuse, creuse..

Fait aussi le test d'un liquide qu'on agite.

[inviteda9f6150]

Normalement tu doit trouver des trucs en fouillant sur le site de Michelin.

Quand à l'hystérésis, c'est bien cela. Phénomène caractéristique de tous les matériaux viscoélastiques.

[invitea1af7edf]

et tu saurais m'expliquer ce que c'est l'hysteresis car j'en entend bcp parler mais je ne sais pas precisement ce que c'est. On le rencontre dans differents domaines je sais mais pour un pneu c'est quoi exactement?
Merci

[invite88ef51f0]

Commence par regarder ce lien : http://fr.wikipedia.org/wiki/Hyst%C3%A9r%C3%A9sis
C'est pas particulièrement clair, mais c'est un bon début.

[invitea1af7edf]

oui je te remercie, j'ai deja été voir...
Pas tres clair en effet...
Le prob c'est qu'ils expliquent l'hysteresis en général...Pas pour le pneu precisement

[invite88ef51f0]

Pour le pneu, l'idée est la même : ça ne suit pas le même trajet dans un sens que dans l'autre (compression et décompression), ce qui traduit une perte d'énergie (frottements internes).

[invite93cd8550]

lien trouvé ce jour, on trouve des info sur les pneus et des liens.

http://www.cybermecanique.com/

[invitea1af7edf]

Panique a bord!!!
sur la plupart des sites de kart , on dit que plus le pneu est gonflé, plus il chauffe!a cause de compression et de depression de l'air contenu dans le pneu apparemment.
L'inverse de ce que je pensé a savoir:le pneu chauffe a cause des déformations qu'il subit donc un pneu sous gonflé chauffe plus vite
voici les liens
http://assoc.orange.fr/asklyon/Techn...us.htm#Reglage
http://www.applied-mathematics.net/hobby/kart/kart.html
Je suis perdu la...

[invitea1af7edf]

meca plus,
pendant les vacances j'ai fai qqs test dont le test d'un liquide qu'on agite?
de l'eau dans une glaciere accrochée au centre d'une roue qui tourne grace a un moteur.
L'eau a pris 0.5 degres en une heure,temp ext 9.5
temp de l'eau, de 8.0 a 8.5.
qu'en pense tu?

[invite9be26e84]

salut mathieu.

Je sais que sa fait longtemps que tu ne penses plus a ton TIPE.
J'aimerais faire le même sujet.
Je voulais savoir si tu as trouvé des contacts, des documents intéressants ou encore des idées d'expériences intéressantes.

Merci d'avance pour ton aide

[invite034fc0d6]

Salut c'est rebby,
Je pense habité a coté de chez toi, moi je suis a Sanois.
J'ai fais mon tipe sur les pneumatiques automobile.
Donc j'ai pas mal d'info, si t'as des question fais moi signe. Je suis en troisième année a centrale et l'automobile c'est ma passion.
Je serai heureuse de pouvoir aider un élève de prepa... et en fait tu es dans quelle filière? moi jai fais PC.
Voila a toute!

[invite9be26e84]

Salut.

Moi j'habite Asnières.
Ce que je recherche surtout c'est des relations liant température ou pression sur l'adhérence du pneu. Si tu as des infos sur ce sujet sa m'aiderai beaucoup. Mais je suis ouvert à des propositions de piste de réflexion plus intéressante.

Si tu as aussi des idées d'expérience à faire sur les pneumatiques je suis preneur.

Merci d 'avance pour ton aide.
Je suis en PTSI.
T'es à centrale PARIS??

[invite04ed38e0]

bonjour, étant en première année de prépa moi aussi je me dirige vers l'étude du pneu j'aimerais avoir qq informations . Rebecca si tu retournes sur le forum tu pourrais me contacter sur l' adresse : ### supprimé ###

Merci.
Cordialement