Calculer une liaison/poutre alu pour un cata Wharram

Bonjour à tous.
Après des années sans naviguer, je viens d'acheter un Wharram de 12,60m. Ce modèle étant assez étroit au pont,(5,80m) je souhaite remplacer les poutres en bois existantes par des poutres alu, profil à déterminer, de 7m . L'architecte précise qu'il est possible d'adapter sans aucune modif les poutres d'autres modèles, pour arriver à 7m. Pour l'alu, pas de problème, si je fais le calcul moi-même(!).
Alors si l'un d'entre nous sait comment se calcule la section d'une poutre cata... Précision: chaque poutre est posée sur une coque qui fait au maître beau 2,13m x2 ce qui me laisse un peu moins de 3 mètres au centre, à calculer.
à+ Jo

L'équipage
01 août 2008
01 août 2008
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souviens toi
d'Alain Colas...l'alu pour des poutres de liaison c'est une très mauvaise idée...je comprends pourquoi Wharram ne veut pas se mouiller...
5.8m de large est à priori suffisant pour un Wharam ça ils ne sont pas spécialement fortement toilés...

02 août 2008
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Wharram
Merci de ta réponse Cabestan,
Les Wharram de cette taille ( Pahi, Tiki et le mien, Narai) ont en général une largeur hors tout d'environ 7m. Selon Wharram il n'y a aucun inconvénient à avoir des poutres alu; il s'inscrit dans une problématique de coût, et déclare même que ses catas peuvent se construire en alu. Ma question est d'ordre technique: échantillonage et profil( rond, rectangulaire, etc). Je ne me souviens pas de Colas, en ce qui concerne l'alu, mais je ne fais pas de course et quelques kilos de plus ne me gènent pas, je les récupèrerai ailleurs, d'autant que j'ai l'intention d'utiliser les poutres en réservoirs, si possible.
à+ les amis
Jo

03 août 2008
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alu faible resistance aux flexions repetes .....
il est bien connu que les mâts en alu sont incomparablement plus fragile que ceux en lamélé collé .....

:reflechi:

cabestan ....

04 août 2008
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Pas de flexion ... ?
Seulement pour les gréements en tête car sur les multis (gréement fractionné) je peux t'assurer que ça bouge sévère la haut sous spi si il n'y a pas de renforts (guignol ou bastaques). Sinon , la GV a fort rond de chute fait son effet aussi (moins important mais quand même). C'est d'ailleurs un des intérêt du mat aile, c'est de pouvoir tourner le mat pour que celui ci travaille dans le meilleur sens possible (en plus de l'aérodynamique).
Par exemple sur les F18 ou Tornado, au portant les mats sont orientés à 90° pour utiliser le moment d'inertie le plus important du mat (dans le sens longitudinal) pour que le mat puisse supporter les efforts engendrés par le spi et avoir ainsi un minimum de flexion.

La on parle des multis, donc il y a fléxion...

CQFD :-D :-D ;-)

04 août 2008
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Grosse fatigue
Merci à tous.
Je suppose que l'on parle de fatigue lorsque l'on atteint une certaine limite d'élasticité, et qu'en deça de cette limite on est "secure". Il y a quand même pas mal de bateaux en alu, de mats et espars en alu et j'aime croire qu'un échantillonage bien évalué doit limiter( au moins) les risques ?
J'ai eu des mats en bois, et j'ai failli démâter en Guyane suite au pourissement d'une barre de fêche dans sa ferrure inox; le mat a plié mais a résisté. J'avoue avoir eu des angoisses lorsque des millions de termites ont envahi le mouillage, et j'ai du couper ma tête de mat à Mayero, pourrie sur 10 cm, refaire un chapeau en inox et remonter les ferrures pour ne pas avoir à couper le gréement.Par chance, je fabriquais à l'époque le ponton de l'ile, et j'avais accès à un gros groupe que j'avais monté sur un radeau, j'avais mon poste et de l'inox...
à+ les amis

07 août 2008
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Comment expliques tu
Que les propriétaires de Dragon (monocoque) change leur mat bois pour du mat alu suite à leurs nombreux dématages... (il y a un club à Courseulles avec qui j'en ai discuté il y a quelque temps).
Je pense que les deux ont leurs avantages, mais sur un multi je n'ai pas encore vu de mat en lamello... Bois epoxy carbone oui, mais je pense que l'on parle d'autre chose.

08 jan. 2021
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C'est d'ailleurs pour ça qu'on fait toutes les ailes des avions en bois...

08 jan. 202108 jan. 2021
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Le problème de Manu Reva/Penduick IV était le problème des soudures qui criquaient, pas la tenuees profilés alu. Les catamarans Jet Services ont eu des poutres en alu sans problèmes (mais sans soudures !).

08 jan. 202108 jan. 2021
02 août 2008
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L'échantillonnage
devra être très conséquant pour éviter les problèmes de fatigue des bras (ceux qui ont sans le moindre doute, causé la perte du Manureva, (ex. pen duick 4), de Colas) car l'alu a une faible résistance aux flexions répétées (les efforts sur les bras de liaison peuvent être énormes)
Servir de réservoir? ça va remonter le centre de gravité de façon inacceptable...du coup autant faire les bras de liaison en lamellé collé comme prévu d'origine, lequel ne pose aucun problème de fatigue...

03 août 2008
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ça c'est certain

moins lourd en alu qu'en bois c'est sûr mais effectivement plus fragile on ne peut pas tout avoir.

josé

03 août 2008
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faut pas rigoler
quand on ne sais pas de quoi l'on parle...je suis métallurgiste de métier et la résistance à la fatigue je connais un peu... un mat ne subit pas de flexions mais un compression = pas du tout compable...

04 août 2008
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vu la durée de vie moyenne d'un multi "moderne"...
ce n'est pas représentatif et quand on voit le nombre de multis (ou de monocoques de sport) qui démâtent, encore moins...rien à voir avec les 30-40ans de durée de vie d'un mat alu correctement dimensionné et soutenu (pen duick 6 a dématé plusieures fois par rupture du profil), durée de vie quasiment illimitée pour un mat en bois massif ou lamellé collé ou en acier riveté(sur les grands voiliers).(A noter d'ailleurs qu'un mat de croisière en bois lamellé intelligemment conçu (creux,conique et rétreint) n'est guère plus lourd qu'un mat en alu, son centre de gravité est même plus bas...
Et ça ne change rien au phénomène de fatigue de l'alu, qui est aujourd'hui bien connu, suite aux études métallurgiques très poussées qui ont été menées dans les années 60 suite aux explosions en vol répétées du De Havilland "Comet", le premier avion commercial à réaction, qui ont coûté très cher en vies humaines et mis un terme à la vie commerciale de cet avion, excellent par ailleurs, sa version militaire expurgée des faiblesses de conception est d'ailleurs toujours en service (le Nimrod)... faiblesses dûes uniquement aux flexions engendrées par la pressurisation de l'avion au bout de seulement 1290 à 1500 cycles, alors que la résistance aurait dû être de 18000cycles minimum! .Même les avions modernes en alu sont limités en nombre de cycles admissibles pour cette même raison...ce phénomène n'apparaît pas sur les avions en bois...
Quelques précisions sur la fatigue des métaux pour ceux que ça intéresse:
fr.wikipedia.org[...]A9riau)

04 août 2008
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l'alu a bien evolué

l'alu utilisé en marine (5683 pour les toles et la serie 6000 pour les profilés) aujourd'hui est bien meilleur que celui utilisé voici 15 ou 20 ans .

Il resiste mieux à la fatigue ,se soude mieux et les rayons de pliage ont été divisé par deux .Donc la qualité metallurgique est grandement plus interessante que l'alu du Manureva d'Alain Colas.

Ces alu ont été elaboré pour la construction des NGV ( navire à grande vitesse) vu l'etendu du marché et la demande des constructeurs .Ainsi par exemple les NGV reliant Marseille à la Corse sont entierement en alu et à 40 nd ils subissent des chocs repetés et là la fatigue est tres tres importante jusqu'à ce jour peu de probleme.

josé

08 jan. 2021
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Sur le Comet le problème de désintégration en vol n'était pas lié à l'alu, mais à la forme carrée des hublots et donc à des fissures qui apparaîssaient au niveau de ces coins. Depuis les avions ont des hublots ovales qui répartissent mieux les efforts.

08 jan. 2021
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Les angles vifs créent des concentrations de contraintes. C'est pour la même raison qu'on perce des trous pour stopper la propagation des fissures.
fr.wikipedia.org[...]trainte

03 août 2008
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Calcul
La poutre qui porte le mat est celle qui encaisse le plus d'effort. On calcule d'abord le couple maximal du bateau (poids du bateau x entre axe coque / 2), à partir de là on calcule la compression du mat sur la poutre qui le porte. et c'est cette compression qui définit la section de la poutre (ca dépend aussi si on met ou non une martinguale). Calcul d'intertie assez classique.
Ca reste approximatif, car on néglige les efforts croisés entre les coques, et le fait que les Wharram se déforment beaucoup et écrêtent les points d'effort. J'avais fait ce calcul pour un cata genre Punch 8m70 et ca avait marché. Mais j'étais parti sur une poutre coffre en CP de 6 mm faisant une section de 1m 10 sur 0 m 60 de haut.

03 août 2008
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Poutre Wharram
Merci les amis de vos efforts.
Pas évident. En fait j'élargis le cat de 1m, et soit je change les poutres pour du lamellé/collé style Pahi, soit je coupe, je scarfe, je rallonge et renforce les originales pour tenir compte du mètre supplémentaire et de la perte due au scarf, soit je pensais à l'alu, éventuellement suréchantilloné (mais sûrement plus cher).
à+ les amis
Jo

08 jan. 2021
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Bonjour, quelques années plus tard, avez-vous réalisé l'élargissement du Naraï ?

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