aide : calcul longeron, fascicule de M Guerpont

[Haflinger]

Tu t'obstines à raisonner comme si la réalité était statique (auquel cas tu aurais raison). Mais il s'agit manifestement d'une manoeuvre dynamique. Ce genre de manoeuvre se calcule par des simulations numériques prenant en compte les répartitions de masses et les élasticités locales, et une modélisation de l'avion en "pavés" aérodynamiques.
Sinon, tu ne fais que t'amuser tout seul et tu n'empêcheras pas la dérive de casser.

Ou alors tu fais comme le monsieur de la NASA: tu vas essayer en vol et tu mesures.

non je cadre seulement un postulat issu du rapport selon lequel c'est l'energie de lacet de l'avion entier qui a brise la derive
la remarque quand a l'anerie de tontonlyco qui pense avoir un niveau qu'il na pas loin s'en faut portait la-dessus, et sur le fait de la derive en "T", c'est tout

que la derive ait ete excitee il faut savoir qu'elle l'est a chaque coup de palonier a condition qu'il soit assez rapide pour que ce soit notable, est-ce que ce fut le cas ?, et surtout est-ce que les verins de manoeuvre de la derive son eux assez rapides ?
pour un concepteur une des conditions serait justement de ne pas pouvoir materiellement exiter de facon assez puissante, donc rapide, pour amplifier l'oscillation jusqu'a des contraintes notables, oui ou non ?
on peut aussi dire que la manoeuvre peut aussi bien amortir l'oscillation propre, exiter au mieux a 3Htz ca veut dire 6 coups de palonniers a la seconde, c'est possible mais il faut vraiment le vouloir et surtout le sentir

pour en revenir a l'exitation propre d'une derive en "T", certe la masse en haut va augmenter diminuer la frequence propre, mais ce n'est pas une simple masse et il faut souligner que l'amortissement n'est plus seulement celui de la derive, le plan de profondeur en oscillant va aussi amortir le mouvement, apres la composition de tous les penomenes c'est effectivement complexe

pour ce qui est de la rupture en oscilation comme pour d'autres choses dont j'ai deja parle on peut utiliser le bilan energetique, l'energie necessaire a briser une poutre est l'integrale de sa raideur jusqu'a la fleche maximale, l'energie etant proportonnelle a la masse et au carre de la vitesse en lineaire, meme principe en rotation, entre un avion de 150 tonnes (j'ignore les valeurs exactes) compose d'elements tout en longeur, fuselage et ailes, l'inertie polaire est phenomenale et meme avec une faible vitesse de rotation, par rapport a une petite derive de moins d'une tonne possiblement un peu exite par un coup de palonnier malheureux il n'y a pas photo quand meme, l'energie d'un coup de palonier c'est la force supplementaire developee pendant la demi-periode d'oscillation de la derive, si on continue a braquer davantage au-dela ca amortit

pour parler trivialement

[Tontonlyco]

3hz c'est pour l' avion de la NASA, pas pour l' A 300 dix fois plus gros, l' augmentation de la masse n'augmente pas la fréquence elle la diminue.


Gilles 131 qui à l'air bien informé connait-il la ou les fréquences de résonances de la dérive de l' A300 sur un coup de pied, c'est l' élément le plus important, il ne veut pas en parler.

Si la NASA s'amuse à placer accéléromètre plus analyseur de fréquence, ou de spectre comme vous voudrez*, dans l' empennage ce n'est pas sans raisons.

*(En électronique on dirait analyseur de spectre)



../..

Pour l'instant pas de réponse de Gilles 131 sur ce sujet, c'est dommage c'est le point clef..


https://www.youtube.com/watch?v=tyOLs6OY_zs

[popele3]

Nimbus VS Tournesol !
Je prends le pop-corn et je m'installe dans mon fauteuil

[gma]

Le truc à voir c'est que le constructeur à mis au point le zinc avant que la nasa fasse les mesures...

[Haflinger]

l' augmentation de la masse n'augmente pas la fréquence elle la diminue

exact c'est la periode qui augmente, c'est un lapsus, correction faite

[Haflinger]

pour briser une derive sur un coup de palonnier que faut-il ?

pour simplifier on va considerer qu'il n'y a pas d'amortissement, la derive est plantee dans un bloc de beton dans une enceinte sous vide, le materau est "parfait", un composite sans deformations plastique, pas de striction ni d'allongement a rupture,
il s'agit de conditions "dynamiques" et non "statiques",

en statique on va mesurer par une traction lente la fleche (deformation) et la traction jusqu'a rupture,

en dynamique depuis le repos l'energie necessaire a la rupture est egale au produit de la fleche par la force de rupture (traction) divise par 2, car l'effort croit lineairement de zero jusqu'au maxi et que la moyenne (intergale) est 0.5 du maxi,
pas d'energie cinetique car on part de l'arret et la rupture se fait au moment de l'arret en fin de course,
a preciser que le fait de rajouter de la masse "en haut" comme le cas de la derive en "T" ne change strictement rien a l'energie necessaire

a ce stade on constate que plus la fleche est grande plus l'energie absorbee est grande, si on double la fleche l'enrgie necessaire double, c'est le principe du ressort, c'est interressant, si on considere la contraite limite dans le materiau pour doubler la fleche il suffit de reduire l'epaisseur de la derive de moitie

pour simplifier on va considerer un cas plausible ou le braquage est accelere progressivement de facon lineaire comme lorsqu'on enfonce une pedale, et va durer le temps necessaire depuis le depart jusqu'a la rupture,
ca tombe bien on est dans la meme loi que l'energie absorbee, l'energie fournie sera aussi egale a la force maxi atteinte a la fin multiplie par la fleche (course) et divisee par 2,

c'est un cas particulier mais representatif et "realiste", on voit que sur un coup de palonnier la rupture peut intervenir grosso modo dans les memes circonstances qu'en statique, il faut pouvoir en partant de zero produire une force egale a celle de rupture, force qui ne peut etre obtenue que par le depassement prealable de la limite de derapage,
typiquement et dans le cas de l'Airbus, on lance la rotation en lacet avec de l'elan palonnier en butee jusqu'au maximum de vitesse (portance nulle) et on contre la manoeuvre en braquant la gouverne a l'inverse, la derive casse sous la simple application de la force limite a condition d'avoir assez de vitesse et d'incidence

[Haflinger]

Le truc à voir c'est que le constructeur à mis au point le zinc avant que la nasa fasse les mesures...

ben oui, meme si c'est difficile de modeliser un avion tout entier du point de vue aeroelastique, balancer des coups dans les commandes pour voir les frequences reelles ou declencher un eventuel flutter ce n'est pas tester la resistance ultime en manoeuvre contree

[Tontonlyco]

Oui mais ça peut mettre en lumière des phénomènes ignorés, Gilles 131 n' a toujours pas répondu sur la fréquence de résonance de la dérive de l' A300, serions nous sur un point sensible ??

[Manu]

Qu'est ce que tu veux bien qu'on la connaisse cette fréquence ? Les essais ont été faits il y a plus de 40 ans, il va falloir aller faire de la spéléo dans les archives d'Airbus pour la retrouver...

Non sérieusement, arrête avec ta fixette...

Manu

[Luc Lion]

ben oui, meme si c'est difficile de modeliser un avion tout entier du point de vue aeroelastique, balancer des coups dans les commandes pour voir les frequences reelles ou declencher un eventuel flutter ce n'est pas tester la resistance ultime en manoeuvre contree

La dérive s'est rompue en statique, par dépassement de la charge limite à cause de la grandeur de l'angle de dérapage, et sans que n'intervienne la moindre aéroélasticité.
Alors, quel est l'intérêt de discuter de l'éventuel flutter de cette dérive ?

Luc

[Tontonlyco]

Qu'est ce que tu veux bien qu'on la connaisse cette fréquence ? Les essais ont été faits il y a plus de 40 ans, il va falloir aller faire de la spéléo dans les archives d'Airbus pour la retrouver...

Si je comprend bien le seuil de 130 morts est insuffisant pour consulter les archives.

[Tontonlyco]

ben oui, meme si c'est difficile de modeliser un avion tout entier du point de vue aeroelastique, balancer des coups dans les commandes pour voir les frequences reelles ou declencher un eventuel flutter ce n'est pas tester la resistance ultime en manoeuvre contree

La dérive s'est rompue en statique, par dépassement de la charge limite à cause de la grandeur de l'angle de dérapage, et sans que n'intervienne la moindre aéroélasticité.
Alors, quel est l'intérêt de discuter de l'éventuel flutter de cette dérive ?

Luc

Il ne s' agit pas de flutter, regardez le graphique, sur un coup de pied elle part en oscillation amortie à 3hz pour la dérive de l'avion testé par la NASA.
https://www.youtube.com/watch?v=tyOLs6OY_zs


A 7'07" (les deux graphiques en bas: accélération dans l' empennage et fréquence de résonance)

Le flutter est une oscillation entretenu par l' écoulement de l'air, là il s'agit d'un coup de pied actionnant la dérive qui s' amortit s'il n'est pas suivi d'autres en phase.

Mais sur une dérive plus grande cette fréquence doit être plus basse (1hz ?) et là se pose le question de l' entretien de l' oscillation par des coups de pieds successifs.

Une oscillation faiblement amortie et entretenue par un apport d' énergie successif devient destructive par le cumul de l' énergie.

Exemple la tribune du stade Furiani à Bastia qui en statique n' aurait pas cassé.

Gilles 131 a peut être la réponse.

[Gilles131]

Le cas dont nous parlons est clair et parfaitement expliqué dans la note Airbus fournie par Luc.

Nous discutions de l'éventualité de la même manoeuvre avec un empennage en T: je dis que compte tenu de la masse de l'empennage horizontal ajoutée au sommet de la dérive, un simple calcul statique n'est probablement pas suffisant pour déterminer, dans ce cas, la réalité des charges que peut subir la dérive.
Effectivement une sollicitation sèche en lacet entraine des accélérations latérales oscillatoires sur la dérive, qui peuvent s'ajouter aux charges "statiques". Je pense que si ce cas de calcul devait être pris en compte par le constructeur, il le ferait par une simulation numérique du type éléments finis, prenant en compte au mieux la réalité de la structure (répartitions de masse et élasticité comprises) et de l'aérodynamique.

Il ne s'agit absolument pas de parler de flutter, et il est impossible d'exciter aux pieds la direction à de telles fréquences, compte tenu des efforts au palonnier.
Fréquences que j'ignore et pour lesquels je n'ai plus depuis longtemps accès à l'information.

[Tontonlyco]

Fréquences que j'ignore et pour lesquels je n'ai plus depuis longtemps accès à l'information.

Merci d' avoir répondu, mais ce n'est pas une hypothèse a exclure, si cette fréquence est aux environs de 1hz (3hz pour l' avion plus petit testé) et  l' entretien d'une oscillation est possible à une fréquence plus basse surtout si l' amortissement est faible (sur l' avion de la NASA elle est relativement rapide, mais quand même 2 secondes), sous la simple condition d' être en phase.

Si l'on transpose cette durée d'oscillation de la dérive de l'avion de la NASA (6 oscillations), pour une oscillation à 1hz de même amortissement nous serions à 6 secondes, largement le temps de donner plein de coups de pied.

Bien sûr ne connaissant ni la fréquence oscillatoire de la dérive de l' A300 ni son amortissement ce n'est que pure spéculation, mais il est vraiment dommage que ces données soient inconnues.

[Gilles131]

Bien sûr ne connaissant ni la fréquence oscillatoire de la dérive de l' A300 ni son amortissement ce n'est que pure spéculation, mais il est vraiment dommage que ces données soient inconnues.

Encore une fois: de toute façon ce genre de calcul ne se fait pas sur un coin de table mais nécessite de gros moyens de simulation numérique.