J'ai eu récemment une discussion avec un spécialiste structure de voiliers de régate qui fait écho aux échanges que nous avons eu avec hydrophil.
Il en ressort :
- deux UD carbone sur la carène équivalent à une bonne dizaine de lattes en CP 5mm (cf la planche de sangoku) en terme de raideur à la flexion !!! (toutes choses égales par ailleurs)
- le très grande majorité des efforts de flexion de la planche est reprise par les strats extérieurs.
- l'âme sert à "donner de l'inertie" au sandwich en éloignant les deux strats (l'inertie dépend des matériaux et de leurs quantité et représente peu ou prou la raideur de la section - elle augment au carré de la distance entre les strats carène/pont, soit l'épaisseur de l'âme)
- l'âme travaille très majoritairement en cisaillement (surtout si le matériau d'âme est peu résistant et que les strats sont très costauds). L'effort maximum de cisaillement à lieu au niveau de la fibre neutre (soit à peu près au milieu de l'épaisseur de l'âme), c'est à dire dans le polystryrène dans note cas. Avoir un renfort airex global augment très légèrement l'inertie de la section, mais pas du tout sa résistance en cisaillement.
- Si la strat est assez raide par ailleurs, l'insert en airex ne sert donc pas à grand chose, en dehors de la résistance aux enfoncements (poinconnement). Il est donc plutôt utile d'avoir des renforts qui débordent bien autour des zones d'efforts (pieds, peids de mats...).
- sur les bateaux, dès qu'il faut renforcer une âme en sandwich pour fixer de l'accastillage par exemple, on remplace localement l'âme par une plaque plus dense (airex dense ou même bois) rectangulaire. Cela ne nuit pas à la résistance en flexion d'un pont par exemple, qui est conditionnée par le compromis echantillonnage/épaisseur du sandwich, pour arriver à l'inertie souhaitée.
J'espère que c'est compréhensible.
Je réfléchis à la construction d'une petite feuille excel de calcul de l'inertie des planches, et à la constitution d'une base de données sur les planches existantes, qui pourrait éviter les erreurs d'échantillonnage...
En clair : faire des inserts airex de formes compliquées ne serait pas tellement utile, si les strats sont suffisamment échantillonnées. Bien sûr, tout cela demande vérification sur l'eau !!!
Pour le pont, je suis parti comme vous sur un sandwich partiel pour augmenter la résistance à l'enfoncement dans la zone des pieds et pour la carêne, sur un sandwich total. J'ai intégré plusieurs renforts Airex à l'intérieur du noyau dans les zones de contrainte et fixation. Voir les détails sur le sujet de la planche http://www.freeshaper.com/kite/vforum.php?pageNum_Recordset1=1&totalRows_Recordset1=17&id=9315
Le moment quadratique pour une section rectangulaire, c'est: b*h^3/12, donc le moment quadratique augmente avec le cube de l'épaisseur et non le carré. Plus cette valeur sera grande et plus la board sera rigide.
En flexion la fibre neutre n'a aucun role mécanique, et en cisaillement, c'est la surface de totale de la section qui joue. T=F/S (T: contraite de cisaillement).
Les contraintes maxi en flexion se trouvant dans les couches les plus éloignées de la fibre neutre, on a tout intéret a placer les parties les plus résistante le plus éloignées de la fibre neutre.
petite mise à jour sur mon projet, que j'ai mené en parrallèle de celui de guillaume XIII et qui sors de le meme shaperoom:
La planche nue pese environ 2,7kg, et reste un peu flexible. gros concave sur la carèn". Rails bien prononcés à l'arrière, et ailerons Microfins de 18cm (c'est du beau matos!!!)
Les finitions sont encore a fignoler avant de pouvoir essayer tout ca. (j'ai hate!)
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c'est trop dur les finitions!!!!!