[Technique] Cadre tubulaire: acier ou alu?

Messieurs, à vos plumes...

Avantages, inconvénients, résistances des matériaux, poids, élasticité, on veut tout savoir!

En F2, j'ai couru avec une monocoque en bois....

Eric Offenstadt a écrit:

En F2, j'ai couru avec une monocoque en bois....

Et alors, tu vas nous faire une Moto2 en bois?

Vous voulez que je vous ressorte la photo du cadre en bois? Il est vraiment très laid, massif et brut de sciage, une horreur... Mais si vous y tenez vraiment...

A part ça, la question de l'alu ou de l'acier, tout comme celle des tubes ronds contre tubes carrés, remonte quasiment à trente ans, au terme desquels chaque solution a ses détracteurs et ses partisans, sans qu'on puisse dire s'il y a un avantage réel à faire comme ci ou comme ça. Du moins il me semble.
Et j'ai l'impression que le principal facteur de choix reste le prix de revient...

en bois d'arbre !!!!

encore faudrait'il savoir de quelle essence on parle (chêne ou sapin) lol



les aciers et alu c'est un peu pareil (beaucoup de nuances)


d'instinct tout le monde dira qu'a résistance égale celui en alu sera plus léger,... mais plus volumineux aussi.....



Je trouve que Jampol a très bien résumé, le débat est sans fin et c'est le cout final qui va trancher la question

Marc a écrit:

Pas de souci; il est toujours très difficile de savoir qi quelqu'un plaisante, ou pas, par écrit.

Merci pour ta réponse.
Je pense d'ailleurs que le sujet est suffisemment intéressant pour mériter un topic dédié.



Et puis, pour la peine, on va charger Superkart de le faire, pour le "punir" !

il y a vait pas un topic ici sur ce sujet...ou c'est sur MGP...??

comme on disait
le masse volume de l'acier c'ets 7.8 kg/dcm3 , celle de l'alliage 2024 doit tourner autour de 2.75
la limite elastique des aciers entre 500 et 1000mpa.. et celle de l'alliage 2024: 300Mpa

grace a ça , je pense qu'on peut avoir un cadre acier aussi leger et resistant qu'un cadre alu.. tout en etant plus aerer et accessible ..ça compte aussi non ??
on peut loger plein de truc dans le trellis tubulaire acier , , chose que' l'on du a mal a faire avec le cadre a longeron alu.

Je n'avais pas vu les autres échanges sur l'autre topic, mais depuis, ça y est et je complète.
OK pour l'influence des procédés de mise en oeuvre sur le choix des matériaux : l'acier est plus facile à utiliser que l'alu. Et idem pour la possibilité de réparer.
Après, il y a alu et alu, tout comme il y a acier et acier. Et là, ça devient assez compliqué. pour vous faire une idée, commencez par ça .
Dans le domaine du sport moto, je me souviens d'un intervieuw d'Alain Chevallier dans lequel il évoquait le temps qu'il passait à fabriquer des bras oscillant en tube de titane, donc ni acier ni alu, sans parler des pièces en magnésium, et en composite. Vous vous souvenez de la Ford J avec son châssis en sandwich nid d'abeille??.

A mon avis, non seulement ce n'est pas sur un forum comme ici qu'on fera progresser la question, mais en plus, on ne peut même pas être sûr d'aborder tous les aspects... Mais ça permet au moins de se faire une idée de l'ampleur de la problématique...

bois..ok
mais y'a aussi carton ou bambou... !!

Sans rire, on peut faire aussi maintenant des cadres monocoques en plastique armé de fibre de verre, utilisé dans l'aviation...
... Malheureusement, avec les moteur "tour eiffel" avec la boite à air derrière la colonne, c'est difficile à implanter.

On en est donc maintenant à parler aussi des composites... Pourquoi pas? mais on sort de plus en plus du sujet de ce topic, non?
Pour répondre à la question posée, je dirais qu'en ce qui me concerne, au niveau artisanal, je ne vois pas d'intérêt majeur à s'embêter avec l'alu, et je prendrais l'acier comme ça s'est fait pendant des lustres, surtout si le but premier est de réaliser un proto qui fonctionne. Un fois qu'on a essayé, modifié, re-essayé etc.. et qu'on a réussi à valider les grandes lignes, alors on doit pouvoir se poser la question de gagner quelques kilos en passant à des matériaux plus légers.
Mais je suis peut-être un peu passéiste...

je ne pense pas que tu soit "passéïste" -> une structure légère peut ellese permettre d'engager un outil industriel pour le travail de l'alu, alors qu'elle peut travailler les métaux moderne à sa guise,
.... ?

On est d'autant plus d'accord que le tube d'acier rond a quand même permis de faire d'excellents cadres, et n'a pas encore été rélégué aux oubliettes.

Je se suis pas non plus sans dose de subjectif :

autant je trouvais "beau" les cadres alu en leur temps ..... autant je trouve beau un cadre tubulaire aujourd'hui

Pour moi c'est une forme d'art "technique" alors que l'alu est d'un commun de nos jours ...

effectivement l'alu permet de réaliser les profils complexes(trés rigide) par extrudation et moulage sous pression.

dans un contexte industriel ça parait même plus économique de faire un cadre alu (vue le prix de l'acier et de la main d'oeuvre aujourd'hui)

pour l'alu c'est moulage des pieces , soudage , anodisation et c'est fini

tandis que l'acier il faut les barre de profilés , les couper , les cintrer, les souder , dégraisser, traiter anticorrosion, peindre,......


le cadre acier reste à la portée d'une entreprise artisanale (donc artistique)

D'un autre côté, il faudrait que Pépé nous raconte enfin (faute de l'avoir fait dans le topic dédié [Vous devez être inscrit et connecté pour voir ce lien]) comment il s'y est pris pour la construction de ses monocoques. A l'époque, le tube acier rond régnait en maître incontesté. Ossa avait ouvert la voie avec la 250 de Santi Herrero, et pour le reste, on parlait avec mépris des cadres japonais en tôle emboutie, procédé également utilisé pour la construction des cyclos chez Motobécane...
Sur la lancée, on serait intéressé par lire ici ce qui touche aux pièces moulées de l'époque SMAC : chassis-poutre, bras oscillant, etc... Tout le monde n'a pas eu la chance d'entendre ça au bord de l'étang de Thau en dégustant des huîtres de Bouzigues arrosées au Picpoul de Pinet, n'est-ce pas, Marc ? ( )

Ben... il y a déjà un topic sur l'époque SMAC, qui ne demande qu'à être complêté.

Quand à l'étang de Thau, on pourrait voir ça prochainement, style pour Lédenon, NON?

sacré CV !!!! M. Offenstatt

Pickup se réveille...



Tu as aussi le #2 à lire en attendant que je fasse le 3, 4 et 5...

Pickup a écrit:

effectivement l'alu permet de réaliser les profils complexes(trés rigide) par extrudation et moulage sous pression.

dans un contexte industriel ça parait même plus économique de faire un cadre alu (vue le prix de l'acier et de la main d'oeuvre aujourd'hui)

pour l'alu c'est moulage des pieces , soudage , anodisation et c'est fini

tandis que l'acier il faut les barre de profilés , les couper , les cintrer, les souder , dégraisser, traiter anticorrosion, peindre,......


le cadre acier reste à la portée d'une entreprise artisanale (donc artistique)

je ne vois pas ça du meme oeil..


les cadre alu des Moto2 sont des prototypes unique realisees a partir d'une feuille d'alu decoupée , modeléé a la main et de pieces tailles dans la masse a grand coup de centaine d'heure de CN. ( a part les dernieres 250 RSW qui utilisaient surement un profile.) il faut des heures pour modeler , presser , emboutir soude redresser l'ensemble pour 1 machine
et

l'interet de l'alu sur les cadres en grande serie est certain.. on realise un moule a 50000€ et on embouti 100000 coquilles.. 2 soudures sur la colone moulee (encore moins cher) et sur le support de bras oscillant et c'est fini cout 300€... mais c'est rentable a partir de la 1000eme moto par ex..




le point qu'on n'aborde pas et qui a surement une importance c'est : a resistance , reglage , rigidite et poids equivalent .. un cadre acier ajoure et un cadre alu "plutot plein" ... quel seront les difference de comportement ???

-vibrations (chattering)
-echange de chaleur , dissipation calorie
-finesse de l'ensemble ou accessibilite ..
???

En fait, en vous lisant, je me rends compte qu'il ne peut pas vraiment y avoir de réponse, d'où la multiplicté des solutions, vu qu'un des paramètres de départ n'est pas connu...

Il s'agit de la rigidité souhaité: apparemment, on ne la souhaite pas forcément maximum, pour compenser (entre autre) ce que Pépé appelle les IUWA mais aussi, sans doute, d'autres facteurs liés aux suspensions.

On se souvient des déclarations de Yamaha et des premiers essais de Ducati avec des châssis carbone.
Et encore aujourd'hui, le team Ducati dispose de bras oscillants carbone et alu...
Démarche identique chez Honda où, dans le doute, on renforce le cadre alu (et le bras oscillant chez Mélandri) avec des plaques carbone.

Bref, on ne semble pas savoir, au départ, de quelle rigidité on a besoin, donc pas facile de choisir matériaux et géométrie...
Pépé a raison; on est un peu dans l'empirisme...

trop rigide ça ne fonctionne pas
pas assez ça ne fonctionne pas

à la simple lumière de l'avancée de ce thread : moi, je me dit juste que si les grosse usines n'ont pas de modèle mathématique fiable pour ça -> qui peut en avoir ?




Les usines ont leurs expérience pour approcher
Pépé aussi

mais un modèle mathématique existe t'il pour ????



par expérience divers, je sais qu'on peut approcher de très très près par modélisation ... il n'y a qu'à lire quelques dossier publique de la NASA ( modélisation presque complète du domaine de vol de F16 permettant la restitution dans un simulateur entre autres ... )

l'empirisme est-il le propre du monde de la moto ?

Pour l'étang de Thau c'est d'accord, krkrkr !

En ce qui concerne les calculs ont peut en faire sur tout A CONDITION DE SAVOIR CE QUE L'ON VEUT OBTENIR (Rigidité ou pas, IUWA ou pas, effet de chasse constant ou pas, suspension assurant le transfert de charge avant ET arrière ou pas, etc, etc,.).

MAIS QUAND ON NE SAIT PAS CE QUE L'ON VEUT OBTENIR : Comment voulez vous le calculer ?

Vous avez là le résumé de la raison essentielle de l'empirisme généralisé

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"La théorie, c'est quand on sait tout et que rien ne fonctionne. La pratique, c'est quand tout fonctionne et que personne ne sait pourquoi..." Albert

superkart a écrit:

le masse volume de l'acier c'ets 7.8 kg/dcm3 , celle de l'alliage 2024 doit tourner autour de 2.75
la limite elastique des aciers entre 500 et 1000mpa.. et celle de l'alliage 2024: 300Mpa

grace a ça , je pense qu'on peut avoir un cadre acier aussi leger et resistant qu'un cadre alu.. tout en etant plus aerer et accessible ..ça compte aussi non ??
on peut loger plein de truc dans le trellis tubulaire acier , , chose que' l'on du a mal a faire avec le cadre a longeron alu.

D'accord avec ça.
En tant qu'utilisateur / bricolo a faible moyen je prefere un cadre tubulaire acier plutot qu'un cadre alu.
-Meilleure accessibilité
-moins fragile
-plus facile a réparer en cas de probleme. (voir le prix d'un poste a l'arc et celui d'un TIG )

il ne faut pas oublier le module élastique:

et oui on parle beaucoup de la limite élastique (Re) mais ce n'est pas cela qui nous intéresse car on n'a pas l'intention de franchir celle-ci de travailler dans le domaine plastique (a part pour fabriquer). je parle dans le cas d'un châssis de moto pour le-quel on visera une rigidité.

et si on le rapporte à la masse volumique, on obtient :

E/µ acier : 205 000 / 7800 = 26.3
E/µ alliage alu : 70 000 / 2700=25.9

conclusion on est assez proche.

sinon concernant le sondage pour les aciers on pourra utiliser quasiment touts les aciers sans aucun problème alors que pour l'aluminium notre choix se restreins aux séries 4000, 5000 et 6000 (en faisant attention à la fissuration à chaud) et 7000 difficilement .

un autre problème se pose avec l'aluminium, c'est le vieillissement et la fissuration comme on voit souvent sur les vélos.