je pense que l'on ne peut pas raisoner qu'en energie :

Energie potentielle elastique : Ep=1/2*k*L² avec L=delta longueur de fil étiré , k la raideur du fil...

Avec cette formule, on voit que l'alongement intervient au carré !

Pourquoi :

Lle planeur qui est soumis à la pesanteur et a la traction du treuil qui le tire vers le bas, va accelerer par lui-même. La force de traction du fil va diminuer (F=k*L mais L diminue) alors la vitesse du planeur va augmenter due a la gravité.
On va donc avoir plus ou moins tard la traction du fil pas suffisante --> on rattrape le parachute si Vfil+Vtreuil < V planeur

Vu que F=K*(L-Lo) on voit que la force sera plus forte si la raideur est importante pour le même delta L.
Bref, il faudrait etablir l'équation d'équilibre. S'il y a une solution interessante (donc avec delta L faible -> zoom court) c'ets qu'il faut un fil raide, sinon non !

Pour ordre d'idée, pour 400m de fil : avec tension=800N (80kg)
33%, allongement = 132m. raideur K=6
25% allongement = 100m. raideur K=8

Salut,

Selon la formule: Energie Potentielle =1/2* Raideur(K)*Allongement du Fils(L)²
Si l'on considère que K est le même sur toutes la longueur du fils.
Si l'on transforme l'énergie potentielle en énergie cinétique (vitesse).
Dans ce calcul il n'est pas tenue compte de la vitesse du planeur de la trainée et de l'accélération du à la pesanteur

Elasticité en html

Fichier xls pour d'autres valeurs

En résumé:
Plus le fils est élastique plus la vitesse sera grande à condition de récupérer toute l'élasticité (longueur d'allongement).
Si l'on veux récupérer un maximum de vitesse sur un allongement inférieur il est préférable d'avoir moins d'élasticité.

Fils très élastique piqué long, fils peu élastique piqué court

Reste à déterminer l'élasticité optimale avec la longueur du piqué en intégrant la trainée, la vitesse initiale du planeur, la pesanteur et la traction du treuil qui continu à enrouler.

Pas facile tout ça!!!.

Vos avis.

Patrick

Pour moi c'est tout bon : ou presque.... j'avais oublié un "détail" ....
le fil enroulé ne rendra pas son énergie.

Si H=180m lors du zoom (fil étiré), l'energie potentielle doit être calculée sur
L=59.4m pour du 33% ou L=45m pour du 25%

donc Ep1 = 10489N soit 26.7m/s
Ep2 = 7946N soit 23.24m/s


J'ai réduit le zoom sur 25m ce qui est deja pas mal ... on obtient

V1(33%) = 11.23m/s
V2(25%) = 12.90m/s

soit pas une grosse différence : 6km/h....

MAIS avec des allongements différents, en principe le zoom devrait être plus haut avec un fil plus elastique....
Bref, a mon avis on est kif kif.... so on n'integre pas la trainée ni la traction du fil.

Moi je suis d'accord avec toi Patrick puisque ça correspond à ce que j'ai trouvé...
Dans ma formule j'ai pris en compte l'accélération de la pesanteur moi.


Pour utiliser mes calculs faudrait que je réinstale mapple si tu es intéressé pas des réultats dis moi.


Le gros problème dans le choix du fil est encore plus complexe, à mon avis, puisque la tension dépend de la vitesse du planeur, et que le planeur est freiné par le gros fil.
Et puis il faut aussi bien s'imaginer que le fil ne rend par toute son élasticité.

Il faudrait faire nos tests d'usure sur les fils et regarder l'évolution de l'allongement eu fur et à mesure des mises sous tension.

Mais personnellement je pense que des tests pratiques serait plus rapides et plus précis, même si l'aspect théorique permettrait d'avoir une confirmation.

Rappel de mes résultats:



AT = avec trempage
ST = sans trempage

Planeur à 2,5kg
traction 40kg

Merci Laurent et Jérémy de participer à cette discussion (pas évidente mais certainement très instructive).

J'ai modifié les fichier xls avec possibilité de faire varier la longueur du fils qui participe à la restitution de l'élasticité.

En partant de cette base xls vous pouvez la modifier et donc la faire évoluer pour arriver je l'espère à quelque chose de réaliste.

Avec les nouvelles données il semblerait que l'élasticité optimale soit vers les 15 à 20 %. Mais il manque encore beaucoup de paramètres.

hello

on a des donnée sur le titanium ? (j'ai pas cherché... )

Salut à vous,

concernant le titanium, j'avais gagné une bobine de 0,95mm l'année passée, on l'a testé samedi car en début de matiné le vent était faible, d'après Vega il résiste aussi bien que un fil classic de 0,2mm de plus. Au moment du premier vol, le vent s'était levé mais du 1,15mm devait passer sans problème, et bien il a tenu aussi, mais un seul vol puis cassé sur le tambour ( alors que d'après Vega il est traité en surface pour éviter ce problème). Donc pour moi pas mieux que le fil classic. Son élasticité est vraiment moins grande, mais ça c'est plutôt intéressant par petit vent. Ah oui il était trempé.
A Lunen Baudis a essayé devant nous le titanium en 1,1 non trempé, vraiment trop raide, Steeve qui lançait le planeur n'a pas eu le temps d'armer son bras qu'il fallait déjà lacher.....
Conclusion, à essayer en petit diamêtre et par petit vent mais pas convaincu

Bonjour les spécialistes du treuillage,

Vous vous en posez des drôle de questions sur les fils

Bien que je suis novice en treuillage, j'ai quelques notions de mécanique.

Voici donc quelques pistes auxquelles j'ai pensé en parcourant ce post :

Le fil du treuillage est constitué de nylon, matériau qui se classe parmi les polymères.

La raideur d'un polymère n'est pas une constante.

Les polymères ont une raideur apparente qui dépend principalement :

1) De la contrainte appliquée
2) De la vitesse de sollicitation
3) De la température et de l'humidité


1) Dépendance contrainte/déformation

Si on regarde la dépendance de la contrainte par rapport à la déformation cela donne la courbe de droite :



Dans le cas du treuillage, on parcoure toute la courbe jusqu'aux abords de la rupture.

2) Influence du temps

La vitesse de sollicitation implique les phénomènes de fluage et relaxation.

Le fluage c'est l'accroissement de déformation d'une pièce soumise à des forces constantes.



La relaxation c'est la diminution des contraintes d'une pièce soumise à une déformation constante.



Lorsque la relaxation intervient suite à un fluage on parlera de recouvrance.

Ainsi, pendant le treuillage et après le fil voit ce type de sollicitation :



3) Influence de la température et de l'humidité

Ce graphique montre la dépendance à la température et à l'humidité (conditionné = humide) :



Un fil humide doit pouvoir se montrer plus souple et plus stable qu'un fil sec face aux changements de température. Élévation de température due aux frottements mécaniques externes et moléculaires internes au fil.


J'espère avoir apporté une petite contribution dans la compréhension des phénomènes en jeu.

@+

JCT

Merci Denis et JC pour vos infos,

La variation de l'allongement fonction de la traction n'est effectivement pas linéaire. C'est ce que nous avions constaté lors de nos essais en laboratoire avec Philippe et Jérémy, mais sans en être vraiment très sur (système de mesure pas suffisamment précis) sauf pour la fin, l'allongement augmente très vite avant rupture (on est a ce moment la dans la déformation permanente).

JC peut être pourrait tu nous éclairer;
A quel pourcentage de l'allongement a t-on la meilleur récupération de l'énergie (meilleur K, meilleur vitesse de récupération et meilleur force)?

A quel pourcentage de l'allongement max est-on certain de récupérer toute l'énergie sans déformation permanente (donc pouvoir utiliser le fils plusieurs fois)?

J'ai souvent remarqué qu'avec un fil fin utilisé avec un peu de vent le premier treuillage est très bon puis ensuite si le fil ne casse pas, de moins en moins bon, le fil semble perdre ces propriétés mécanique.

J'ai maintenant compris l'intérêt de mouiller le fil. Ce n'est pas d'augmenter l'allongement, mais bien de préserver les capacités mécanique du fil.

Tout cela ne fait penser qu'il est certainement préférable d'utiliser un fil un peu plus gros qui restitue mieux son énergie et plus longtemps dans le temps d'utilisation.

Patrick

pour simplifier un peu, je pense que le fuage n'intervient dans notre cas : en effet le fluage des polymeres intervient souvent dans des phases longues et la relaxations se produit sous contrainte constante. Or je pense que dans le cas du treuillage, la tension augmente (le treuil devrait caler avant le zoom...). De plus, un treuillage dure entre 5 et 8s, c'est plutot très rapide.

Niveau équation, si on considere le planeur comme une masse sans trainée :
La trainée du fil a une influence sur l'altitude du zoom mais n'intervient plus après.

au moment du zoom (treuil calé, piqué sous 60° par rapport a l'horizontale )
Ec=0.5*m*Vo² avec Vo vitesse du planeur au moment du zoom et m sa masse
V(t)= g.cos(30).t+Vo =8,50.t +Vo

pour le treuil, je compte arbitrairement 1100tr/min, tambour D60mm. A plein regime, cela donne
Vtreuil = 3.46m/s (peu ?) -> si quelqu'un a les propriétés des démarreurs....
je ne compte que les 2/3 de cette vitesse car le moteur commence arrêté.... -> Vo=2.28m/s

Autant dire que c'est pas grace a lui qu'on va battre des records d'altitude. cela dit, il permet de garder plus longtemps un grand taux d'energie potentielle elastique dans le cable.

Avec juste la gravité et 1.5s de zoom, on a deja une vitesse de 9.92m/s (35.7km/h) à ajouter a la vitesse initiale au moment du zoom. Une capture d'ecran du logiciel de treuillage de Patrick donnait autour des 35m/s pour Vo
On obtient donc autour des 45.6m/s (164km/h) juste pas la gravtié+Vo.
C'est marrant, le logiciel de Patrick donnait deja tout ça...

Ben oui mon programme est pas trop mal fait, confirmer mes calculs est rassurant, je peux aussi me tromper.
Je cherche toujours à améliorer et surtout à optimiser. C'est les 5 derniers % d'optimisation qui font la différence.

pour rappel : http://www.f3news.fr/treuillage-f14/logiciel-de-calcul-pour-le-treuillage-t214.htm

Merci Jean-Claude pour tes explications, le fait que la vitesse de sollicitation de l'effort intervienne dans la réponse du câble est plutôt rassurant... cela montre l'importance du pilotage dans cette phase... as tu cette variable d'ajustement dans ton logiciel Patrick ?