[Technique] Renseignement Projet Châssis de moto

Bonjour,

On est deux étudiants en licence professionnelle mécanique des matériaux et dans le cadre d'un projet on essaye de réduire le poids d'une moto.

Pour cela on souhaite remplacer l'aluminium actuellement utilisé par des composite sandwich avec nid d'abeille en aluminium et une peau en aluminium, on aimerai savoir si les forces sont important lors du freinage par exemple au endroit mise en évidence en rouge sur l'image.

On aimerai savoir aussi si ce type de matériaux est déjà utilisé! Le problème étant que si les forces sont trop importante à ces endroits le matériaux risque de pas résister.

Merci de votre aide; Et bonne année

[img][Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image][/img]

Bonjour,

Vous, vous bossez sur le proto des frères HEMERY, car je reconnais le châssis !
Lors du freinage avec ce système l'angle de chasse à tendance à s'agrandir.
Si nous partons du principe que ce châssis est prévu pour une moto 3.
On peut dire :
vitesse 180 Km/h
distance de freinage de 100m pour passer de 180Km/h à 50Km/h.
Poids de l'engin : environ 80Kg + pilote de 60Kg.

Je pense que pour commencer on ne prendra pas en compte l'écrasement des pneus !
mais avec ces données on peut déjà commencer à véctoriser tout ça ?!?

Sinon il a beaucoup de très bon, sur ce forum qui pourrons vous renseigner.
D'ailleurs ils confirmerons (ou non) mon raisonnement pour déduire l'éffort.

disons qu'en 125 tu freines à 75m pour arrêter de freiner à 25( léchouillage des freins qui ne compte pas ) en déboulant à 190 km/h

tout çà c'est en gros ....

Pépé va gueuler que c'est pas sur les matériaux mais sur la géométrie des biellettes qu'il faut bosser

ps : salut les d'jeuns

Je pense qu'il faut faut faire le calcul en limite de basculement.
tu mets ta moto avec pilote en équilibre sur la roue avant (0 N sur la roue arrière), avec comme inconnue ta décélération et tu fais ton bilan.
c'est normalement de la porté d'un étudiant en mécanique niveau Bac+2.

Quand un étudiant en Licence pro. c'est à dire avec déjà bac + 2, pose ce type de question, je pense qu'il faut le renvoyer vite à ses études et surtout ne pas lui donner de réponse sinon avec quel niveau va-t'il sortir de l'école ?
Qui va lui dispenser son éducation s'il n'est pas fichu de résoudre un problème de niveau de seconde

@ LP MCI "tu devrais te mettre sérieusement au boulot"

Un employeur inquiet

erwan#26 a écrit:

Bonjour,

Vous, vous bossez sur le proto des frères HEMERY, car je reconnais le châssis !

Je me disais bien aussi que j'avais déjà vu ça quelque part !

fpayart a écrit:

Qui va lui dispenser son éducation s'il n'est pas fichu de résoudre un problème de niveau de seconde

@ LP MCI "tu devrais te mettre sérieusement au boulot"

Un employeur inquiet

Ton inquiètude est compréhensible mais ne sois pas trop dur quand même.
Un élève de seconde, en 2011, n'a jamais fait de mécanique à l'école. Jamais de statique et encore moins de dynamique.
Le problème décrit ici est accessible est fin de terminale, fortement guidé par l'enseignant.
Même si la dynamique est au programme de terminale, beaucoup ne la commencent qu'après le bac.
OK, avec un BTS on devrait commencer à s'en sortir.
Désolé de ne pas être plus rassurant.
Dans mon cas, avec un BAC E obtenu en 1981, je n'avais pas encore appris grand chose pour me permettre de résoudre ce problème.
J'avais surtout fait du dessin, de la technologie et de la fabrication. C'était bien avant la fin du siècle dernier.
30 ans après ça commence à aller un peu mieux...

LP MCI, je peux te donner un coup de pouce mais l'intérêt pour toi est que tu en fasse un maximum tout seul. Propose ta démarche (en MP si tu préfères).

Moi j'ai eu un bac STI GM en 2004 et à l'époque j'aurai su proposer les hypothèses de résolution.
En tout cas en BTS je savais résoudre le problème étant donné que je l'ai fait pour un projet.

Par contre si tu veux connaitre la vrais valeurs des efforts aux appuies, là c'est un peu plus costaux car elle évolue avec le débattement (l’écrasement du ressort), la modification de la cinématique et le changement de position du CdG.
Là faut itérer, mais je pense pas que ce soit le problème.

Dans ce cas c'est de la statique plane, y'a qu'a appliquer.

Comme tu dis : yaka !

Une question similaire avait été abordée dans ce topic:

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fpayart a écrit:

"Quand un étudiant en Licence pro. c'est à dire avec déjà bac + 2, pose ce type de question, je pense qu'il faut le renvoyer vite à ses études et surtout ne pas lui donner de réponse sinon avec quel niveau va-t'il sortir de l'école ? Qui va lui dispenser son éducation s'il n'est pas fichu de résoudre un problème de niveau de seconde !
@ LP MCI "tu devrais te mettre sérieusement au boulot". Un employeur inquiet !"

Yes my dear ! krkrkr
Certes ! Mais est-ce l'oeuf qui fait la poule (l'enseignement), ou la poule qui fait l'oeuf (l'élève) ?
Quand je vois ce que pondent certains ingénieurs chef en Moto G.P. en matière de châssis. Et de tous les diplômés... qui ne tiennent pas compte de ce "problème de seconde" pour en déduire que leurs motos ne remplissent pas les conditions pour exploiter ce qu'offre La Physique :
Je me pose la question de la pertinence de l'enseignement occidental... krkrkr
À lire sur ce sujet Tabou: "VOYAGE EXTRAORDINAIRE AU CENTRE DU CERVEAU" de Jean-Didier Vincent...
Bien des idées reçues tombent et j'espère tomberont pour ceux qui penseront l'enseignement de demain !!!

@ED,
Mister FPayart, ne fustigeait pas l'inexpérience de construction bien compréhensible de LP MCI, mais le fait de ne pas avoir de notion de calcul de la dé-ccélération... me semble t-il.
Quand on sait que bien des ingénieurs moto confirmés n'ont pas encore compris (où viennent tout juste de comprendre) que la limite de Mu n'était plus à prendre ne compte... on peut excuser LP MCI, non ?

team MLR a écrit:

"Par contre si tu veux connaitre la vrais valeurs des efforts aux appuies, là c'est un peu plus costaux car elle évolue avec le débattement (l’écrasement du ressort), la modification de la cinématique et le changement de position du CdG. Là faut itérer, mais je pense pas que ce soit le problème. Dans ce cas c'est de la statique plane, y'a qu'a appliquer".

Les efforts que tu vas calculer ne sont pas les effort minis à l'accèl... où les efforts moyens à mi-course, ni les efforts du pilote pour enlever son cuir... !
Ce sont les efforts MAXI donc au freinage MAXI. Extrêmement simple donc
Poids et emplacement du centre de gravité et du point de contact du pneu avant en comp. maxi : Tu n'as pas besoin d'autre chose !!!

@Pickup,
Si on à besoin d'un logiciel pour calculer un truc aussi simple... alors va falloir bientôt un BAC + 8 pour se moucher, non ?

team MLR a écrit:

"Par contre si tu veux connaitre la vrais valeurs des efforts aux appuies, là c'est un peu plus costaux car elle évolue avec le débattement (l’écrasement du ressort), la modification de la cinématique et le changement de position du CdG. Là faut itérer, mais je pense pas que ce soit le problème. Dans ce cas c'est de la statique plane, y'a qu'a appliquer".

[font=Georgia]Les efforts que tu vas calculer ne sont pas les effort minis à l'accèl... où les efforts moyens à mi-course, ni les efforts du pilote pour enlever son cuir... !
Ce sont les efforts MAXI donc au freinage MAXI. Extrêmement simple donc
Poids et emplacement du centre de gravité et du point de contact du pneu avant en comp. maxi : Tu n'as pas besoin d'autre chose !!!

oui je me suis mal exprimé, je voulais parler de l'évolution des efforts au appuies.

Eric Offenstadt a écrit:

@Pickup,
Si on à besoin d'un logiciel pour calculer un truc aussi simple... alors va falloir bientôt un BAC + 8 pour se moucher, non ?
[/font]

Nan

je parlais des applications numériques postées dans ce topic par Alexander, mlégars et calimoto

Bon !!!!!

Le plus dur est de bien savoir lire, ensuite tout coule de source !!!

Alors au taf !!! Et que çà saute !!!

Bon, j'avais essayé de rassurer nos nouveaux visiteurs. C'est loupé.
Je vais donc mettre quelques images pour montrer comment traiter ce problème de manière simple comme indiqué par Eric.
Evaluer à la louche la force exercée entre le sol et le pneu avant sera assez facile.
Ensuite, pour remonter aux efforts de liaisons entre les pièces de ce mécanisme, il faudra un plus de boulot et de données...

Voici une moto. Peu importe qu'elle ait une fourche ou un train avant à triangles à quartz inversés. Elle a deux roues. Un pilote est monté dessus et il freine.
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Si on se simplifie la vie en disant "qu'il y a les mêmes conditions d'adhérence à l'avant et à l'arrière" les forces en A et B sont inclinées du même angle.
Si on est faché avec la dynamique et qu'on veut faire de la statique on utilise le théorème de d'Alembert.
Simple : au lieu de dire Somme des forces = masse x accel on dit somme des forces + force d'inertie = 0
Avec force d'inertie = - masse x accel (pas trop dur jusque là, non ?)
On regroupe alors le poids (vertical) et cette force d'inertie en une seule résultante.
On arrive alors à un problème tout simple d'équilibre (ok ça bouge, mais bon) à 3 forces parallèles.
Faisable en classe de première pour toutes les filières qui font de la méca.
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Comme ici on cherche le cas le plus pénalisant pour dimensionner le train avant on se place au freinage limite :
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Compte tenu de la forte adhérence des pneus et de la position du centre de gravité on lève l'arrière avant que ça glisse.

Dans ce cas la force sur la roue arrière est nulle (ben oui, ça touche pas ou presque) et toute la charge se trouve répercutée sur la seule pauvre roue avant.
On alors plus que deux forces : directement opposées, sur la même droite (GB).
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Facile alors de trouver les composantes verticale et horizontale de la force en B.

Ensuite, il faut y aller pas à pas (Step by step, eh oui Eric), isoler chaque sous-ensemble : "fourche" porte-roue, triangle inférieur, triangle supérieur, amortisseur...pour déterminer par le principe fondamental de la statique les actions mécaniques aux liaisons.

LP MCI je suis surpris tu dis vouloir remplacer les pièces alu d'une moto par du composite type nida alu et feuilles d'alu donc
alu +alu =alu !!!
Perso sans calcul l'épaisseur de tes "planches latérales" me parait faibles de toute façon comme l'a dit Pépé sur les points de liaison que tu as noté il faudra des inserts rapportés soit vissés par vis traversantes et écrous rondelles soit rivetés et d'un diamètre et d'une épaisseur suffisante pour supporter ne serait ce que le matage, (facile a calculer quand tu auras tes efforts).
Si tu bosses sur du composite nida +carbone ou équivalent c'est encore plus sensible de même évite les inserts taraudés collés privilégies les vis traversantes avec de larges rondelles d'appui idem fait attention si tu fais du rivetage même problème de détérioration du matériau composite. voilà juste quelques conseils issus de la conception de structure en aéronautique.
bon courage.

Il faut aussi prendre en compte qu'une structure comme le nida, n'a pas les même caractéristiques dans toutes les directions, et qu'une moto ne fait pas que freiner, elle tourne aussi !
Alors attention au sens du nida (ce qui posera par la suite des problèmes de réalisation et autre ... mais ça, c'est déjà autre chose).

Excellent explanation, Ed. Even I had no trouble understanding it. But I am afraid you left out the most important part. There may be a (small) chance that these two students are really going to build a motorcycle some day, in which case Erics remark cannot be repeated often enough:

Eric Offenstadt a écrit:

... Ensuite on multiplie les résultats par 3 (voir 4) pour les chocs (chutes).

LP MCI a écrit:

...on souhaite remplacer l'aluminium actuellement utilisé par des composite sandwich avec nid d'abeille en aluminium et une peau en aluminium.... On aimerai savoir aussi si ce type de matériaux est déjà utilisé.

Not with aluminium skin, but with carbon fibre skin, which may nevertheless give you a good idea of the construction methods employed. Examples are Armstrong Rotax 250 cc, Heron Suzuki 500 cc and 750 cc, Cagiva 500 cc.
You can find plenty Cagiva pictures elsewhere in the Pit-Lane forum; below you will find some Armstrong and Suzuki pictures.
[Vous devez être inscrit et connecté pour voir cette image]

Frits Overmars a écrit:

Excellent explanation, Ed. Even I had no trouble understanding it. But I am afraid you left out the most important part. There may be a (small) chance that these two students are really going to build a motorcycle some day, in which case Erics remark cannot be repeated often enough:

Eric Offenstadt a écrit:

... Ensuite on multiplie les résultats par 3 (voir 4) pour les chocs (chutes).

Thanks Frits.
I did not want to do the whole job instead of them !
I hope they are informed about security factor.
Sometimes you make calculations for hours and then, you make one step backwards and you realize that "your nose" works much better...

Oui Ed, beau "dégrossissage à la louche" comme on dit du problème.
Oui le problème est beaucoup plus sioux qu'un programme de seconde ou terminale !
Allez les jeunes qui baignent à fond dans les calculs matriciels de RDM, au boulot, chacun son tour
Oui laissons l'imagination, l'instinctif et le "Pif", "Nose","Nase" travailler

De toutes les manières, croyez un ancien de labo, des essais seront indispensables, il faudra encore savoir les dimensionner ces essais !
ou alors engagez un "kamikase"

Pour les objections sur la tenue du nida et des inserts, faites aussi au pif, je ne citerai qu'un exemple :
J'ai vibré un ensemble constitué :
- D'un tube creux qui faisait plusieurs dizaines de kilos et d'environ un mètre de haut et 40 cm de diamètre, épaisseur d'environ 30 mm (ça date d'il y a au moins 20 ans, pour justifier les "environ"!)
- Ce tube était soudé sur une base fixée par des vis sur une éprouvette de Nida dans des inserts.

Lors des vibrations transversales, je pensais qu'on allait voir le Nida se découper et le gros tube se casser la gueule, vous allez me dire tout dépends des efforts mais on travaillait à déplacement ou accélération constante selon un gabarit en balayant en fréquence et en passant sur les les premiers modes, donc "Bobo" ! Si je me souviens bien le premier était en dessous de 20 Hz et le déplacement en haut du tube était impressionnant ! Et anecdote le premier mode était davantage excité par sa fréquence harmonique 2, c'était "marrant" ! Le principe a été retenu !

Bref, laissez les jeunes essayer de nouveaux trucs qui sont censés ne pas marcher à priori pour les ...,les vioq...les "plus anciens" Je reste correct là ?

ptityam a écrit:

"Bref, laissez les jeunes essayer de nouveaux trucs qui sont censés ne pas marcher à priori pour les ...,les vioq...les "plus anciens" Je reste correct là ?"

Hé Oui ! St Albert à toujours raison : "Lorsque tous les savants présents se sont mis d'accord pour reconnaître que telle chose serait impossible, l'on voit arriver un retardataire qui résout l'impossible"  Le tout étant aussi de ne pas vouloir faire croire qu'on a inventé la poudre alors que la plus part du temps nous ne faisons que mettre en sauce de vieilles recettes...
...En moto presque toutes les suspensions ont été inventés avant guerre (39/45) où viennent de l'auto. !