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Stabilité d'un bateau et modification d'un plan.

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Stabilité d'un bateau et modification d'un plan. Empty Stabilité d'un bateau et modification d'un plan.

Message par Invité Mer 3 Aoû 2011 - 8:48

Bonjour!
Voilà un sujet qui interessera toutes les disciplines:

LA STABILITE d’un BATEAU
Par Pierre Bernard!

Plus un bateau est lourd "en haut " moins il est stable et plus il roule.Le problème ne se pose pas avec la propulsion électrique , les accus faisant avantageusement office de lest . Par contre, avec une machinerie à vapeur, en particulier si l’on veut réaliser la maquette d ‘un bateau existant, le risque de le voir chavirer au lancement n’ est pas nul ,j’ en sait quelque chose .En effet nos machines à vapeur sont hors de proportion avec l’ échelle du modèle .Elles un centre de gravité relativement bien plus haut .Comment résoudre ce problème ?
Nous avons en main un plan de la coque avec le profil des couples, ensuite il faut évaluer le poids global du modèle fini : machinerie (électrique ou à vapeur ),accus,radio,coque et superstructures …e.t.c.
A partir de ces données,la première chose à faire est de définir la grandeur du bateau pour qu’il soit dans ses lignes d’eau au poids global . Ensuite il faut contrôler qu’il ne va pas chavirer
1 Contrôle des lignes d’ eau
D’abord recopier 4 ou 5 couples sur du papier quadrillé ou millimétré,et,pour chacun mesurer, en cm², la surface S située sous la ligne de flottaison . Le volume déplacé entre deux couples est évalué en multipliant la moyenne des surfaces S deux couples par leur distance L (pas obligatoirement la même car les couples ne sont pas obligatoirement équidistants). En répétant l’opération et en additionnant on obtient le déplacement (volume de la carène c.a.d de la partie du bateau située sous la ligne de flottaison) Pour être rigoureusement exact il faudrait opérer avec un nombre infini de couples,mais avec 4 ou 5 l’erreur ne dépasse pas quelques pour cent.
Exemple figure 1
Soit La=10, Lb=13, Lc=13, Ld=13,Le=11 cm et longueur à la flottaison 60 cm
Sa=14, Sb=29, Sc=38, Sd=32, Se=11 cm2
Volume OA (0+14)/2 x10 = 70
AB (14+29)/2 x13 = 279,5
BC (29+38)/2 x13 = 305,5
CD (38+32)/2 x13 = 455
DE (32+11)/2 x11 = 236,5
Volume de la carène 1346,5 cm³
Comme les lisses sont en général galbées vers l’extérieur, le volume réel est un peu plus grand, mettons que le bateau de la dimension du plan pèse environ 1,40 kg pour être dans ses lignes d’eau .Si le bilan poids de notre future réalisation est évalué à 6,5 kg (5kg de machinerie et 1,5 pour la coque par exemple), il faudra augmenter les dimensions du plan.
Comme un volume est le produit de 3 dimensions linéaires, il faut trouver le nombre qui multiplié 3 fois par lui même donne le rapport ( ici 6,5/1,4 ) du poids évalué à celui correspondant au plan. Ce nombre : 1,67, est la racine cubique du rapport des poids (1,67x1,67x1,67=environ 6,5/1,4).Toutes les cotes du plan devront être multipliées par 1,67.
Cela conduit à un bateau de 60x1,67=100cm de long. Le nouveau plan est facile à faire avec les photocopieuses et les proportions du bateau restent les mêmes.
Maintenant évaluons l’incidence d’une erreur d’estimation du poids global. Pour cela, il faut connaître la surface de la flottaison(surface du plan à l’intérieur de la ligne d’eau.) Mesurons sur le plan la largeur des couples à la flottaison soit Qa=7,3, Qb=14,3, Qc=16, Qd=14 Qe=8,7cm. Comme précédemment on a ( sur le plan d’origine ):
Surface OA (0+7,3)/2 x10 = 36,5
AB (7,3+14,3)/2x13 = 140,4
BC (14,3+16)/2x13 = 197
CD (16+14)/2x13 = 195
DE (14+8,7)/2 x11 = 124,8
Surface de la flottaison Sf 693,7 cm2
Cette surface sera multipliée 2 fois par le nombre trouvé précédemment ( au carré) et deviendra : 693,7x1,67 2=1934 cm². Si l’on fait le calcul avec les coupes du plan agrandi à 1 mètre, le résultat sera direct. Cela signifie que si notre bateau pèse 1934grammes de plus que prévu son tirant d’eau augmentera de 1 cm, (en réalité un peu moins car les flancs du bateau ne sont pas verticaux la surface Sf augmente avec le tirant d’eau).On voit que l’évaluation du poids peut être approximative.
On peut, aussi vouloir construire un bateau plus ventru ou plus effilé, dans ce cas on n’utilisera pas le même coefficient multiplicateur pour les distances entre les couples que celui pris lors de la photocopie, mais il faut avoir soin de toutes les modifier dans le même rapport. Exemple, avec les couples du plan du bateau ci dessus agrandis à 1,5, la multiplication des distances des couples par 2,05 conduira au même déplacement car 1,5x1,5x2,05 = environ 6,5/1,4 , le bateau sera plus effilé. Il est plus difficile de rendre un modèle plus plat ou l’inverse avec une photocopieuse ordinaire car on ne peut pas modifier le rapport hauteur /largeur des couples.

2 La stabilité
Le bateau ne va-t-il pas chavirer ? Le problème se pose, dans le cas de propulsion à vapeur, lorsque l’on veut réaliser un modèle d’après son propre plan , surtout pour les petits modèles, si l’on ne veut pas ou très peu de lest.
Pour cela il faut comprendre pourquoi un bateau reste droit sur l’eau. et ce qui le fait retrouver sa verticale lorsqu’il s’est incliné.
Le bateau a un centre de gravité G ; (le point ou s’applique la force verticale de pesanteur Pp) situé sur l’axe de symétrie. Ce point est fixe pour autant que la cargaison est bien arrimée. Théoriquement la variation du niveau d’eau dans la chaudière en fait bouger la position, mais n’abusons pas. En première approximation on prend celui de la machinerie (brûleur, réservoir de combustible, pot et tubes de condensation etc compris).
Si, comme pour mes réalisations, tout l’ensemble forme un bloc amovible, c’est simple en suspendant le bloc à un fil( comme pour les couples voir plus loin ).
Autrement, il faut composer les poids et centre de gravité des divers constituants. Pour trouver la position longitudinale de G, on les place, en position verticale normale, sur une planchette légère, aux écartements prévus, sans se préoccuper de leur position en altitude et on cherche le point de basculement (comme balançoire ),cela donne la position en long de G .Pour trouver l’altitude de G il faut faire de même en couchant les éléments à 90°,sur le coté mais cette fois à leurs altitudes relatives prévues (sans se préoccuper des distances ). C’est la position en altitude de G qui conditionne la stabilité / roulis, qui nous intéresse en premier et ne peut guère être modifiée. G doit être aussi bas que possible, il faut déterminer à 5 mm près cette position.
Le bateau flotte parce que : Achimède aidant, la carène reçoit une force Pe, perpendiculaire au plan d’eau, égale à son poids d’eau, force qui s’applique à son centre de gravité T. On a bien sûr Pe=Pp(figure 2 a)
Lorsque le bateau s’incline, Pp ou Pe ne varient pas ,la position de G non plus, mais bien que la carène conserve son volume pour exercer la même poussée Pe,sa forme change. Ce changement de forme déplace T.(figure 2b )L’axe de la force Pe (perpendiculaire à la flottaison) coupe l’axe du bateau en M (le méta centre).
Si M est en dessous de G le bateau chavire.Dans le cas contraire ,ce que l’on recherche bien sûr,le bateau se redresse sous l’effet du couple de rotation Pe/ Pp. Plus M est loin de G, plus énergique est cette réaction et meilleure est la stabilité du bateau. La position du point M dépend de l’angle d’inclinaison et varie de la proue à la poupe selon le couple (coupe transversale) considéré, mais en faisant le test avec un couple central et une inclinaison de 15 degrés environ une mauvaise surprise est improbable,
N’ayant pas de programme d’architecte de marine j’ai continué la méthode des petits carrés ;
Après avoir agrandi le plan dans le rapport 1,67,la première chose à faire est de trouver la position de la ligne de flottaison correspondant à l’inclinaison choisie pour le test.
Prenons le couple C par exemple, il faut tracer la ligne ,inclinée comme peut être le bateau (10 à 20 °), qui conduit à une surface Cs de 106cm2(38x1,672 ) supposons qu’avec le premier tracé on trouve 120cm2,comme Cq mesure à peu près 27cm,il faut déplacer la ligne Cq de (120-106)/27=0,52cm parallèlement à elle-même pour que sa position donne la surface Cs désirée.
Maintenant comment trouver le centre de gravité de Cq avec sa nouvelle forme ? C’est simple : découper Cq dans du carton d’épaisseur régulière. En suspendant le profil obtenu par une épingle ,placée n’importe où dans Cq on peut tracer la verticale passant par T(figure 3).En faisant trois fois l’opération on a la position de T au mm près. On replace la découpe de Cq sur le dessin du couple C et l’on trace la perpendiculaire à Cq passant par T..pour trouver le point M.
Des calculs savants hors de ma compétence permettent de calculer la période de l’ oscillation du bateau Pour des cargos ou paquebots de 150 mètres MG est de l’ordre de 0,3 à 0,4 m Comme la méthode ci dessus est très approximative je pense qu’avec 3cm pour un bateau d’un mètre on ne risque rien si le test est fait avec le couple ayant Sc maxi.
Quand au tangage(stabilité longitudinale), je ne m’y suis pas risqué. Malgré tout il est intéressant de prévoir la position longitudinale de la machinerie afin d’axer la cheminée sur l’orifice de fumée de la chaudière et d’éviter d’être obligé de placer du lest à l’avant ou l’arrière, surcharge inutile ,autant avoir une machinerie un peu plus puissante ou plus de réserve d’eau ..etc .Plus la masse est ramassée meilleure est la capacité d’évolution et plus réduit le rayon de giration.1 Il faut faire coïncider, en long, Pe et Pp. La poussée Pe de la carène s’applique en un point placé dans un plan vertical qui sépare la carène en deux volumes égaux de 1346/2=673 cm³.La somme des volumes OA+AB+BC=655,5 cm³.Ce point est donc entre C et D à (673-655)/38=0,47 cm de C soit 0,47x1,67=0,8 cm pour le bateau d’un mètre.
Il est possible maintenant de placer la machinerie sur le plan et de voir si tout tient dans le volume disponible
Stabilité d'un bateau et modification d'un plan. Cgpb

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Message par hm60 Ven 28 Oct 2011 - 21:00

:pleur bouuuuuuuuu!!!!!!!!!!!!!j'ai rien compris!!!!!!!!! :pleur
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Message par Invité Ven 28 Oct 2011 - 21:23

:(
:affraid: T'inquiètes pas ! T'es pas tout seul! :mon dieu clin d\\\\'oeil
trinquons hello

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Stabilité d'un bateau et modification d'un plan. Empty Excellent !

Message par DahliaBleue Ven 28 Oct 2011 - 23:31

[...]
Je tombe à l'instant sur cet article, qui me semble une excellente synthèse de tout ce qui a fait l'objet d'un (assez violent) échange dans le sujet "Volumes et déplacements à l'échelle".
Je vais le regarder de près, mais il me paraît d'ores et déjà édifiant !!

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Message par ray 35 Sam 29 Oct 2011 - 0:25

Bonsoir,

Il va falloir regarder cela de près, effectivement avec ce type de propulsion (la vapeur), la stabilité doit être connue. Calculer le déplacement grosso modo c'est facile, mais pour le reste.
A bord on utilise les différents documents de stabilité pour la calculer. Ces documents sont établis par les ingénieurs des chantiers. Il y a même une expérience de stabilité qui vient corroborer tout cela.
Dans le cas qui nous intéresse il faut établir ces documents, c'est une toute autre histoire. Comme on dit je ne me sens pas tailler pour la course.

Déjà il y a une chose qui me gêne, l'auteur dit:" ...la carène reçoit une force Pe perpendiculaire au plan d'eau égale à son poids d'eau, force qui s'applique à son centre de gravité T " c'est plutôt à son centre de carène, ce n'est pas la même chose.

En attendant je vais jeter un coup d'oeil dans les bouquins. Plusieurs pistes: les ouvrages traitant de la construction artisanale, les méthodes employées étant plus simple à mettre en oeuvre. Le vaisseau de 74 par Boudriot , mais je crois qu'ils se contentaient à l'époque d'une expérience de stab, donc après coup, et si les choses n'allaient pas ils posaient un soufflage.
Autrement il y a encore un hors série de loisirs nautiques sur le tracé des carènes.

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Message par ray 35 Sam 29 Oct 2011 - 9:12

Bonjour à tous,

Neuf heures du mat et déjà les neurones en ébullition.
Je suggère un cessez le feu pendant le week end, histoire de remettre de l'ordre dans tout cela (d'évacuer les blessés) et de préparer si possible des réponses aussi concises que possible.

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Stabilité d'un bateau et modification d'un plan. Empty Un bon début…

Message par DahliaBleue Sam 29 Oct 2011 - 10:06

ray 35 a écrit:[…]Il va falloir regarder cela de près, effectivement avec ce type de propulsion (la vapeur), la stabilité doit être connue. Calculer le déplacement grosso modo c'est facile, mais pour le reste. […] il y a une chose qui me gêne, l'auteur dit:" ...la carène reçoit une force Pe perpendiculaire au plan d'eau égale à son poids d'eau, force qui s'applique à son centre de gravité T " c'est plutôt à son centre de carène, ce n'est pas la même chose. […]
J’approuve cette position et ces observations.
La première partie de l’exposé traite d’une méthode empirique, mais qui n’est pas en contradiction avec la théorie, de transformation de l’échelle d’un plan, pour obtenir un modèle d’un déplacement (ou poids) recherché.
La partie 2 aborde plus finement le problème de la stabilité. Ce qui y est écrit est globalement exact. Même si un ou deux lapsus, ou une coquille, s’y sont glissés. C’est le cas du point d’application T désigné par erreur centre de gravité ; mais aussi de l’appellation couple de rotation Pe/Pp donnée au couple de redressement. Ces approximations théoriques entachent assez peu la validité de l’approche pratique de la question… (à suivre…)


Dernière édition par DahliaBleue le Sam 29 Oct 2011 - 23:21, édité 1 fois

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Message par Lagaffe Sam 29 Oct 2011 - 10:18

"Ces documents sont établis par les ingénieurs des chantiers"
... Et c'est bien ce qui m'inquiète !

Une question rigolote pour les "ingés" :
Autour de quel point s'effectue la rotation durant la gite ?
Et si ce point se déplace, sur quelle courbe ?

Si vous n'arrivez pas à occuper votre WE avec ça, j'en ai d'autres!

_________________
Pourquoi faire simple quand on peut faire compliqué ?
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Message par Woody Sam 29 Oct 2011 - 10:19

Pfiou !!!! Mais comment faites-vous pour vous triturer les neurones à ce point ? face à l\'ordi
Je passe la semaine dans les calculs de masses, de résistance des matériaux et de forces, alors j'avoue que le week end, c'est relâche ! lol!

Respect !!! applaudissement

_________________
Des amateurs ont fait l'Arche de Noé, des pros ont fait le Titanic... :langue
Mes délires photographiques : ICI
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Message par ray 35 Sam 29 Oct 2011 - 11:17

Rebonjour,

Voilà un domaine intéressant: la résistance des matériaux. J'ai été confronté à ce problème par le biais d'un point d'attache reliant le chariot d'un ulm pendulaire à l'aile. le constructeur avait donné toutes les formules permettant le calcul.
S'intéresser aux mathématiques appliqués (voir à quoi peuvent servir les maths) me plait beaucoup mieux que d'étudier les maths d'une façon abstraite, c'est peut être une des raisons qui explique mon faible niveau dans cette matière. Si l'enseignement était fait dans ce sens là, il y aurait moins de gens à décrocher (ou plus à s'accrocher). Expliquer par exemple comment concevoir un pont c'est du concret et fait appel aux maths et à la physique.Une grande majorité des problèmes peut trouver une solution avec une bonne pédagogie et du travail. Maintenant à 62 ans je n'irais pas construire un pont. A bord mon navire n'est jamais passé sur le toit, mes maquettes encore moins, mais en ce moment il n'y a pas grand chose à la télé.

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Message par Invité Sam 29 Oct 2011 - 12:46

Salut! :(
mon faible niveau dans cette matière
Attends de voir le mien! Enfin quand je dis : voir! Faut une bonne loupe. rire 1
Néanmoins , je suis ravi de voir que l'on se titille l’intellect sur des sujets pratiques , et dont les applications nous concernent! Il en sortira toujours quelque chose! clin d\\\\'oeil
P.Bernard peut avoir commis des erreurs de frappes dans ses démonstrations. Son problème = il est déjà au bout de sa démonstration que tu ne sais pas encore où il veut en venir. 😢 Quant à le suivre................ scratch :wooble: Il sera ravi d'échanger avec vous! :study:
Et puis , je suis tellement ému à chaque fois que je vois l'avatar de Dahliableue , ... et son bébé tout mignon, que si je dois prendre des cours, j'irais plutôt chez elle que chez toi Ray! :mon dieu sifflote Désolé! :moo: Mais tu pourras me payer l'apéro par contre!
bien cordialment et bon week end à tous! trinquons hello

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Message par timonier Sam 29 Oct 2011 - 12:53

la stab!! scratch voila un sujet casse gueul au exams maritimes! faut s'accroché en fait on doit apprendre ce que les ordinateur font sur un bateau 🔫
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http://timonier.skyrock.com/

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Message par ray 35 Sam 29 Oct 2011 - 17:35

Bonjour timonier,

Je confirme ce n'est pas un sujet facile, c'est plus simple qu'en on est à bord. Idem pour la navigation astronomique qui se réduisait dans la pratique à des additions et à l'utilisation de quelques tables de log. Alors qu'au cours il fallait ingurgiter la trigo sphérique entre autres. les américains, toujours pragmatiques allaient à l'essentiel pour former le personnel.

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Message par Invité Sam 29 Oct 2011 - 18:00

Bonsoir! :(
Si vous n'arrivez pas à occuper votre WE avec ça, j'en ai d'autres!
Moi aussi mais ce qui m'interesse , c'est les réponses et pas les questions. 😢 Les questions, je sais me les poser tout seul! Alors "Esplique Neness!" clin d\\\\'oeil :cheers: :cheers:
et si tu réponds , tu payes la rournée générale! sifflote :cheers:
Cordialment! trinquons trinquons hello

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Message par sinago86 Sam 29 Oct 2011 - 22:18

Bonjour à tous,
sur le sujet , mais concernant les grands voiliers coque en acier de 3 mats et plus il y a une étude très complète sur la stabilité transversale , longitudinale et le rôle de la forme de la carène ainsi que de l'arrimage de la cargaison
Les grands voiliers français de J - Randier .
Ses explications peuvent s'appliquer à d'autres types de bateaux car il y détaille aussi la construction du voilier complet :study: .

_________________
Bonne continuation,
Jean-Charles
http://Blogs.fr Mes petits bateaux
ne fonctionne plus depuis été 2014

Je ne suis pas curieux , mais j'aime savoir .
sinago86
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Age : 78

http://petits-bateaux.blogs.fr verrouillé depuis été 2014

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Message par ray 35 Sam 29 Oct 2011 - 23:47

Bonsoir,

Dans cet ouvrage il y a la base de la stabilité. Cependant, comme dans les ouvrages écrits pour les candidats aux épreuves de la marine marchande, c'est un peu plus développé, mais l'angle de vue est le même, celui de l'utilisateur du bateau.
Le hors série de loisirs nautiques sur le tracé des carènes est plus intéressant dans la mesure ou l'auteur montre tous les calculs pour déterminer le centre de carène et la hauteur métacentrique, alors que l'utilisateur ne calcule que la hauteur du centre de gravité.
Tous ces calculs sont longs à établir, mais pas impossible (je peux me tromper), ce ne sont que des moments à calculer.

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Message par Invité Dim 30 Oct 2011 - 10:38

:( Bonjour!
Ils ont retardé l'heure de l'apéro! :pleur
, ce ne sont que des moments à calculer.
Cogitations difficiles!
" On n'est jamais trés fort pour ce calcul!" :comprend pas scratch :study: :affraid:
Celle là elle est pour Lagaffe! 😢
rire 1 sifflote clin d\\\\'oeil hello

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Message par ray 35 Lun 31 Oct 2011 - 9:03

Bonjour à tous,

Il est 8h 30 les cours reprennent par la stabilité. Je sais, c'est dur pour un lundi matin.

Le problème posé est celui de la conception d'une maquette propulsée par une machine à vapeur. La maquette ne va t-elle pas chavirer à cause de cette machinerie lourde, dont le centre de gravité est élevé ?

Il faut donc calculer le fameux r-a qui doit être positif. Pour l'obtenir il faut définir le centre de carène et le centre de gravité.

Le meilleur ouvrage que j'ai trouvé et qui vulgarise bien ce problème complexe est le hors série n°8 de "loisirs nautiques" ( connaissance du tracé des carènes) l'auteur est Cyril Grandpierre qui a été responsable de navires aux chantiers de la Ciotat.

Cet ouvrage concerne la conception des bateaux de plaisance, les calculs sont longs même pour ce type de bateau, pour une maquette ils seront moins nombreux, car ils se limiteront à la chaudière, à la machine, au carburant, et enfin à l'électronique.
Ces calculs sont-ils bien utile pour une maquette ? Pas nécessairement , mais cela permet d'aborder l'un des aspects le plus méconnu des navires, et pas évident du tout à saisir. La suite au prochain numéro.

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Message par ray 35 Lun 31 Oct 2011 - 9:40

Re bonjour,

Il y a beaucoup de similitude entre le calcul de stabilité de l'avion et celui du bateau, et comme celle de l'avion est plus simple, on peut commencer par cela.

Le constructeur donne une marge de centrage dans laquelle il faut se situer, mais cela ne suffit pas: il faut que l'avion ne dépasse pas un certain poids. Ce poids dépend aussi du centrage, il y a donc interaction entre les deux, bien qu'au final il y a un poids à ne jamais dépassé.
Le pilote doit donc calculer le centre de gravité de l'avion en fonction du poids des passagers, bagages, et carburant, et de leur position dans l'avion. Multiplication de poids par une distance on a des moments: l'addition des moments divisée par l'addition des poids donnera une distance moyenne. Ainsi donc en fonction des données: passagers lourds aux places arrières, bagages dans le coffre qui est à l'arrière, il sera amené à ne prendre que peu de carburant dans le réservoir arrière, se contentant de ceux placés dans les ailes. Quand il aura effectué le calcul du cntre de gravité il rentrera dans un graphique avec le poids de l'avion chargé et la position du centre de gravité par rapport à une référence (suivant les constructeurs distance par rapport à la cloison pare feu ou le bord d'attaque de l'aile) on devra toujours être dans la zone grisée, non seulement au décollage, mais tout au long du vol alors que l'on va consommer du carburant.
Il y a donc beaucoup de similitude quant à la façon de calculer le centre de gravité sur un bateau, sauf que c'est dans le sens transversal, alors que l'avion c'est dans le sens longitudinal, l'avion étant stable sur son axe de symétrie (à moins d'aller fumer une cigarette sur le bout de l'aile)
A noter que pour le bateau la stabilité longitudinale peut être faite pour connaître les tirants d'eau.
Si ces notions relèvent du bon sens sur les engins simples dans une utilisation courante, il est nécessaire d'éffectuer les calculs sur les grandes unités.

Ray 35Stabilité d'un bateau et modification d'un plan. Ct10
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Message par Invité Lun 31 Oct 2011 - 12:35

:( Salut !
J'en conclus que tout est instable et qu'il faut sans arrêt retrouver le bon équilibre. :wooble:
Raison pour laquelle les avions modernes sont sans cesse en train de pomper le carburant d'un réservoir à l'autre en fonction des conditions de vol.
Sauf! Un cas ! Le seul dont on n'a pas encore trouver la solution! Insoluble et insolvable! clin d\\\\'oeil
C'est à l'ouverture du Free Tax sur Alitalia. Dés que c'est ouvert, tous les Italiens sont au fond , et quand tu voles sur un MD11, il faut compenser vite. A moins que le pilote ne soit le premier devant le comptoir! :affraid:
Mamia!!! :cheers:
Pas évident tout ça , mais interessant!
Merci Ray ! trinquons
Cordialment! hello

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Message par ray 35 Lun 31 Oct 2011 - 13:10

Bonjour KBIO,

Tout est instable, mais ce n'est pas toujours dérangeant dans la mesure ou le poids est faible et le bras de levier petit.
Dans les années trente les cascades aériennes étaient courantes, ainsi certains n'hésitaient pas à sortir de la carlingue et aller en bout d'aile. Poids important, bras de levier également: l'avion était fortement déséquilibré, mais le pilote conservait cependant une inclinaison nulle en mettant le manche en butée de l'autre bord, mais pour cela ,la vitesse devait être maxi pour que les ailerons soient le plus efficace. Dans cette configuration (un homme en bout d'aile) l'atterrissage était impossible.
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Stabilité d'un bateau et modification d'un plan. Empty La stabilité ? Mais c’est très simple…

Message par DahliaBleue Dim 13 Nov 2011 - 23:17

Ayant constaté combien paraît obscure la compréhension de la stabilité, j’ose tenter ici de proposer une approche simplifiée de la question. Sans prétendre pour autant apprendre quoi que ce soit aux membres éminents et avertis de ce forum…

Lagaffe a écrit:[…]Le métacentre me semble bien être l'élucubration d'un intellectuel boutonneux voulant impressionner l'auditoire.
La définition du métacentre nous donne quelque chose de paradoxal : Le métacentre varie avec la gite, et ce bon Wiki ose nous dire que plus le métacentre est haut, plus la stabilité de forme est grande. Or si le bateau ne gite pas, le métacentre se trouve dans les étoiles, donc stabilité de forme infinie... Quelle que soit la forme de la carène ? Heureusement Wiki se rattrape en précisant que le métacentre varie avec la gite (avec le tangage aussi...)[…]
Non, le métacentre n’est pas à l’infini…

C’est ce questionnement qui m’a amenée à réfléchir sur le sujet de la stabilité transversale (pour la longitudinale, c’est un peu pareil, mais moins crucial).

Stabilité transversale // Équilibre du navire.

Soit un navire de poids P. En le considérant d’une forme régulière sur toute sa longueur (ce qui n’est évidemment jamais le cas) le problème sera ramené à un calcul en deux dimensions sur une section centrale de la coque. Désignons G son centre de gravité, et C son (bary-)centre de volume immergé. Soit H l’intersection de la poussée (d’Archimède) exercée sur le flotteur, avec l’axe vertical du navire. La distance GC (désignée a) et la distance HC’ (désignée h) déterminent l’équilibre du flotteur.

Stabilité d'un bateau et modification d'un plan. Stabilit%C3%A9_001

En effet le navire incliné d’un angle θ se redresse sous l’effet d’un couple de redressement dont le moment (‘mu’ ou μ) vaut : μ = P*(h — a)*sin θ.

Si θ tend vers zéro (c'est-à-dire à la verticalité du navire) le point métacentrique H tend vers une position limite M (qui n’est pas à l’infini sur la verticale !!…) appelé métacentre transversal.

Dans ce cas le segment HC’ (de valeur h) tend à se confondre avec MC, dont la valeur est ρ.

Stabilité d'un bateau et modification d'un plan. Stabilit%C3%A9_002

La condition de stabilité transversale est obtenue lorsque le segment MC est plus grand que le segment GC, ce qui s’exprime aussi par : (ρa) > 0. Nous tenons donc (enfin !) notre fameux «rhô moins A» !!

Le produit P*(ρa) est appelé module de stabilité initiale transversale.

Demain (ou plus tard ?) nous verrons comment se présente la courbe de stabilité transversale, et pourquoi la position de M n’est pas à l’infini.


Dernière édition par DahliaBleue le Lun 14 Nov 2011 - 16:51, édité 1 fois (Raison : Modifié une image et ajouté l'autre)

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Message par Claude dit Oldsail Lun 14 Nov 2011 - 5:37

Principe mis en evidence dans une vidéo sur you tube, ou un skipper hissait à mis hauteur de mat une charge pour faire giter son bateau et ainsi passer sans dommages sous un pont.
Et le couple de redressement? Comment calculer le poid du lest en fonction du bras de levier de la dérive. Bien sur plus la dérive est longue moins le poids du lest est important. Et le tout rapporté sur un polygone de sustentation representé par les points de contact de trois roues avec le sol?

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Message par ray 35 Lun 14 Nov 2011 - 9:37

Bonjour,

Ce que nous avons vu est le début de la théorie du navire. les autres chapitres sont la stabilité sous les grands angles ou la courbe de stabilité est étudiée. Cette courbe fait apparaître deux positions d'équilibre: une position d'équilibre stable, à la positon droite, et une position d'équilibre instable qui fait apparaître un angle de chavirement statique. Au delà le couple de stabilité devient un couple de chavirement, en deçà c'est un couple de redressement. Tout cela se calcule. Les voileux qui aiment bien concevoir des modèles passent par ce genre de calcul souvent simplifié pour avoir un ordre de grandeur.
Ensuite vient un chapitre sur les déplacements de poids, et enfin la stabilité du navire échoué est étudié.
Dans le cas d'un grand navire échoué, avec voie d'eau, le salvage master doit avoir une connaissance approfondie de la stabilité du navire en difficulté . dans les compagnies de sauvetage, c'est une spécialité à part.
L'approche de la stabilité par la comparaison du polygone de sustentation est une voie sans doute intéressante pour bien comprendre les choses. Voir ce qui se rapproche, voir ce qui est différent.Qui peut répondre ? Un nom au hasard: Dahlia bleue.

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Message par GAZOU Lun 14 Nov 2011 - 10:51

salut
Le mec qui a calculé la stabilité de ce navire à du se faire du soucis s'il était à bord.
regardez la position du navire à 1mn 01 seconde

https://www.dailymotion.com/video/x2e0m8_un-paquebot-en-pleine-tempete_fun



Dernière édition par GAZOU le Mar 15 Nov 2011 - 10:37, édité 1 fois

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