Renforcer des varangues avec du plat carbone

Bonjour, je trouve le plat carbone intéressant pour renforcer les varangues bois/stratifiés de mon vieux jeanneau Selection 37 de 1988.
Par exemple :
Lamelles fibres de carbones SIKA Carbodur
fra.sika.com[...]-s.html

Ou

Construction : Pultrusion, carbone très haute-résistance, fibres unidirectionnelles.
Largeur 50mm, épaisseur : 1,4mm, Longueur : rouleau de 25 mètres.
Résine : Epoxy
Poids mètrique : 116 g⁄mètre.
Utilisation : Renforcement de structure.
carbonetube.net[...]uit.php

Et vous ? Vous en pensez quoi ?

L'équipage
02 fév. 2025
02 fév. 2025

J'ai utilisé des plats de 50x1.4 mm pour rigidifier mon roof après avoir enlevé les glissières du capot de descente, et c'est très efficace.
On ne peut pas vraiment renforcer des varangues en rajoutant du carbone, il faut qu'elles soient saines, donc si celles de ton bateau on des faiblesses, il faut les refaire, et sauf si tu veux gagner du poids, ça ne présente pas grand intérêt de les faire en carbone, il faudra refaire des calculs et le travail de réalisation sera conséquent.
S'il faut refaire des varangues, je pense que ce sera facile de les refaire avec le dessin d'origine, en améliorant les matériaux: remplacer le CP par du lamellé, le polyester par de l'époxy, et le mat par de l'UD et du biaxial.


yvesbtz:Il y a une vingtaine d'années le bureau d'étude de jeanneau a répondu à la demande d'un client pour solidifier les varangues de son sun legend. La réponse reposait sur l'ajout de plaque inox boulonner dans le sens transversale sur les varangues d'origines. D'où mon interrogation ? Pourquoi pas remplacer les plaques inox par du plat carbone collé sur les varangues ?·le 02 fév. 22:16
yvesbtz:L'intérêt principal c'est la facilité du chantier. Pas beaucoup de ponçage, et pas beaucoup d'epoxy à produire pour coller le plat carbone sur les varangues existantes.·le 02 fév. 22:24
FredericL:Ça n'a d'intérêt que si tes varangues sont en bon état, car ce sont elles qui vont transmettre l'effort à la partie supérieure en carbone. Et si elles sont en bon état, à priori elles suffisent. A noter que les efforts sur une varangue sont assez différents de ceux sur une poutre en béton pour lesquelles ce produit est conçu. ·le 02 fév. 23:35
02 fév. 202502 fév. 2025

Un plat a un effet très moyen en rigidité,sauf sur des distances courtes et très épais genre contreplaque .
Utilisé sur la tranche il va bien bloquer par contre

Même en acier de 10 mm sur 80 de large on tord à la main avec de la longueur,ou au cric ou à la masse si c'est court.

Il vaut bien mieux une cornière,ou un U , ça c'est une structure bien plus rigide
Ou un T mais difficile à caser

Tu peux en faire en stratifiant deux plats à 90 °(ou trois pour faire un U si l'épaisseur de la varangue est propice) pour fabriquer une cornière.

Sinon autant faire un oméga avec du bi ou tri axial mais faut pas d'humidité dans le bois si on l'emprisonne.


02 fév. 2025

l'idée est intéressante, mais super cher...

je vois plus une application pour du cloisonnement que pour des varangues.. en fait cela fait des années que je cherche des "plaques" en polyester ou epoxy à prix raisonnable pour servir de moule tout en participant à la tenue des efforts une fois stratifié.

Le carbone est trés cher, et aura une rigidité bien supérieure au polyester : le collage sera trés délicat car c'est précisément sur ce collage que les contraintes vont se concentrer, en particulier pour les varangues. En outre, mettre en forme ces "lattes" sur les varangues avec stratification approximative des varangues me semble très difficile : défauts de surface, mauvais placage, épaisseur importante de colle ...

Je vois plus une sur stratification à l'époxy pour ce genre de travail.

Tu as des inquiétudes sur tes varangues ?


yvesbtz:J'ai des varangues qui ont l'âge du bateau, 37 ans. C'est du jeanneau des années 80 donc ce n'est pas forcément ce qui vieillit le mieux mais c'est assez facilement réparable. Je pense que la fatigue des fonds peut être problématique sur plusieurs jours de navigation au près océanique dans de la mer formée.·le 03 fév. 09:45
yvesbtz:Pour le prix on est à moins de 18 euros du mètre pour un plat carbone 50mm/1,4mm. La bande de 25 mètres pour 431 euros te laisse beaucoup de l'attitude pour faire un chantier conséquent.·le 03 fév. 10:01
03 fév. 2025

Bonjour,

Dans "mon" monde, les renforts plat ou tube carbone sur structure bois (ou alu) sont maintenant tout à fait validés, j'ai eu la chance de connaitre les ingés qui ont introduit la technique.

Évidemment, comme d'autre l'ont dit, le bois de la varangue doit être sain, et tu dois étudier les sens des efforts contre lesquels tu souhaites renforcer.

Selon le cas ça peut être un plat carbone collé sur le chant supérieure d'une varangue, ou autrement un certain nombre de couches sur la face.

Ça dépend de la config et de ce que tu recherches.


yvesbtz:Ce sera un certain nombre de couches sur les faces de varangues.·le 03 fév. 09:47
03 fév. 2025

Attention avec les renforts en carbone, c'est le carbone qui encaisse l'essentiel des efforts du fait de la grande différence de module d'Young, et les renforts doivent être dimensionnées en conséquence.


03 fév. 2025

Intéressant pour reprendre des efforts de traction. Par contre. Je pense moyen en compression.


Lorem Ipsum:Au contraire, dans un longeron d'aile par exemple, on met précisément du carbone pour reprendre les efforts de compression, Cf. photo.·le 03 fév. 09:49
yvesbtz:les mâts en carbone ne travaillent pas en compression ?·le 03 fév. 10:04
Polmar:OK pour la compression. Mais dans mon ancien métier le carbone était collé en sous face de poutres béton armé un peu trop faibles.·le 03 fév. 13:39
Lorem Ipsum:Peut-être parce que la face supérieure était occupée par un plancher ou une dalle ?·le 03 fév. 13:40
FredericL:Le béton est environ 10 fois moins résistant en traction qu'en compression, ça a du sens de le renforcer en traction. ·le 03 fév. 21:51
Cvg1h:Les plats carbones sont disposés en complément ou remplacement des aciers. Sous face de poutre, renforcement de planchers ou balcons. .·le 04 fév. 09:06
Cvg1h:Pas moyen de mettre une photo... domage...·le 04 fév. 09:07
03 fév. 2025

Voilà quelques photos des fonds en partie arrière de la quille. J'envisage une stratification par bande de 20cm carbone/epoxy de 800gr/m2 sur la liaison varangues/fond de coque. L'idée serait de plaquer après la stratification sur la façade des varangues plusieurs plat carbone collé. Les varangues d'origines sont dans un état d'usage. Elles sonnent plus ou moins claires ! Après plus de 20000 milles nautique au large en 10 ans, je n'ai jamais constaté de problème de rigidité des fonds. J'essaye de naviguer par beau temps, belle mer...


FredericL:20 cm c'est très large et 800g/m² c'est très épais et raide. ·le 03 fév. 13:28
SILLAGE:À mon humble avis, ces varangues pleines de trous sont pourries ou pour le moins, gorgées d'eau: temps et argent perdu à bricoler là dessus....·le 04 fév. 17:54
03 fév. 2025

Sur la liaison varangue/fond de coque, ce serait plutôt étoffer les joints congés et strater avec un ruban 45/45 (pas du mat).


yvesbtz:Absolument d'accord ! Je vais faire un joint congé et stratifiés epoxy avec du tissu carbone sergé 200gr/m2·le 03 fév. 10:47
03 fév. 2025

La bande de carbone en Largueur de 20cm que l'envisage d'utiliser.
Tissu en fibre de carbone véritable, tissage sergé uni, tissu de surface, largeur 10cm, 4 ", 20cm, 8", 3k, T300, 200 g/m²
a.aliexpress.com[...]EQPifDE


Lorem Ipsum:20 cm, ça parait beaucoup.
Dans le bateau que je construis, le ruban fera ~ 80 mm.
Également, si c'est bien fait, le carbone ne s'impose pas.·le 03 fév. 11:31
yvesbtz:Oui, je peux passer sur de la bande carbone de 100mm. Pourquoi je le fais en carbone ? Le plus gros du travail c'est les heures de ponçage préparatoire à la stratification. Le coût du tissu carbone par rapport à du tissu verre n'est pas significatif par rapport au coût des nombreuses d'heures du chantier. Je pense vraiment qu'il y a une vraie plus value à faire une stratification 100% carbone. C'est beaucoup plus solide que du verre à poids égal. Voir la discussion www.hisse-et-oh.com[...]os-avis ·le 03 fév. 12:06
Lorem Ipsum:C'est pas tout à fait ça.
Le carbone risque d'introduire de la raideur dans une structure en verre monolithique "molle".
Pas forcément glop.
Dans ce cas il faudrait étager des épaisseurs moindres pour éviter les points durs.·le 03 fév. 12:19
yvesbtz:Oui il faut faire des stratification carbone dégressif ·le 03 fév. 13:04
yvesbtz:Je parle de 800gr/m2 de tissu carbone sergé, on garde une certaine souplesse. Le risque d'avoir des varangues trop raides et solides existe pour un tallonage violent. Les dégâts sur les fonds du voilier seront conséquent. Mais pour la fatigue de la structure en navigation je vois une vraie plus value.·le 03 fév. 13:12
FredericL:Le stratifié carbone n'est pas beaucoup plus solide que le stratifié verre, seulement 50%. Mais il est 3 fois plus rigide, à échantillonnage et charge égaux, il va se déformer 3 fois moins. ·le 03 fév. 13:16
Lorem Ipsum:800 g/m² en carbone, c'est beaucoup.
La fatigue, précisément c'est à la jonction carbone/peau en verre qu'il faut l'éviter, avec des épaisseurs moindres en dégressif.
Une coque en verre monolithique, c'est souple. Si points durs, attention aux fissures.·le 03 fév. 13:17
FredericL:J'éviterais d'acheter du carbone sur Aliexpress, a fortiori un produit qui précise "real carbon fiber" tout en annonçant 77% de remise. ·le 03 fév. 13:21
yvesbtz:C'est pas faux ! Je vais sûrement acheter la bande carbone chez sicomin. Je peux descendre l'échantillonnage à 600gr/m2 en dégressif.·le 03 fév. 13:49
03 fév. 2025

le carbone et le verre, c'est un peu l'histoire du fil de nylon et de dyneema, chacun pouvant tenir 10 kg, pou essayer de tenir 20 kg.
Ben, en fait, ça va casser à 11kg. Avec la même élongation que le dyneema à sa rupture, le fil de nylon ne tient même pas 1 kg. Donc on aura rupture du dyneema (10kg) et 1 kg sur le nylon . Et une fois que le dyneema sera cassé, le nylon tiendra pas seul les 11 kg. Il va casser après.

Et pour le profil plat, si en charpente métallique, on s'embête avec des profils genre IPN, IPE,UPN,HEA, HEB, c'est que le plat, ce n'est pas vraiment satisfaisant.

Après, chacun fait ce qu'il veut sur son bateau comme il veut, tant qu'on m'oblige pas à monter à bord.


Lorem Ipsum:Pas trop sûr de ce que tu veux dire exactement, mais si tu ne veux pas monter sur un bateau avec de la fibre de verre ou du carbone, ça limite un peu le choix ;-)·le 03 fév. 13:01
FredericL:Il veut dire ce que je disais plus haut, c'est que le matériau le plus raide encaisse l'essentiel de la charge.·le 03 fév. 13:15
Lorem Ipsum:C'est précisément pour ça qu'il faut bien étudier les efforts et ce qu'on veut faire.
On ne met pas "du carbone" comme ça juste parce que "c'est solide/moderne/léger".
On choisit une solution technique à un problème de structure précis.·le 03 fév. 13:20
yvesbtz:Je lis avec grande attention les contributions ! Je suis très loin de commencer le chantier.·le 03 fév. 13:53
James :Si tu fais un oméga complet avec de la fibre en recouvrant le haut des varangues et en allant chercher sur la coque c'est l'oméga qui fera structure,ta varangue deviendra l'âme .Je suis d'accord un carbone serait un peu du luxe ,alors que deux couches de biaxial de 400g de verre feraient le job .On pourrait aussi mettre du tri axial,j'en ai en rouleau carbone qui me permet en deux couches d'avoir une épaisseur conséquente ·le 03 fév. 21:33
ancien:comme déjà relevé ci-dessus, il faut surtout voir où on utilise un produit; la fibre de carbone résiste très bien à la tension, si on la place à un endroit où elle travaille en compression, sauf épaisseur déraisonnable, le résultat sera pas terrible.donc, plus 1 pour " pour le profil plat, si en charpente métallique, on s'embête avec des profils genre IPN, IPE,UPN,HEA, HEB, c'est que le plat, ce n'est pas vraiment satisfaisant."·le 04 fév. 10:48
James :avec un triax c'est parfait pour les omégas,les tensions sont équilibrées et la forme de U plus le retour sur la coque il n'y aura pas de soucis de compression.Mes mâts carbone de vagues n'ont pas une épaisseur monstrueuse et travaillent en flexion mais aussi en compression.Le plat c'est effectivement bon en traction,ou sur la tranche pour rigidifier je suis d'accord·le 04 fév. 11:33
03 fév. 202503 fév. 2025

Des bandes ce carbone en 30 cm de large , du biax de 450 g ce serait bien pour ça . J en avais pris un gros rouleau en solde - 30 ou - 50% j'sais plus chez sicomin . Des chutes probablement.
Avec 30cm de large tu repartis bien les efforts de torsions de ta varangue initiale . 3 , 4 couches ça commence déjà à te faire un bon omega .


Inlay:Quitte à te mettre en plus de la bande UD en plus sur le sommet de la varangue. ·le 03 fév. 22:55
03 fév. 2025

En simplifiant, on peut considérer qu'une varangue stratifiée sur une coque constitue une poutre (au sens mécanique). Mettre un matériau différent sur le dessus de la poutre ne présente pas grand intérêt, et complique assurément les calculs (s'il y en a) et la mise en oeuvre, si on veut éviter les problèmes liés à la différence de caractéristiques des matériaux.
Comme c'est la coque qui constitue la partie inférieure de la poutre et la varangue qui fait l'âme, si la varangue est dégradée, le dessus et le dessous de la poutre ne sont plus (ou mal) liés et la poutre perd l'essentiel de sa rigidité.
Sur un bateau comme ça, j'aurais infiniment plus confiance dans des varangues neuves en lamellé-collé que dans des vieilles varangues dont on ne connait pas l'état de l'âme, recouvertes de carbone.


ancien:je pense que c'est le bon sens·le 04 fév. 10:48
yvesbtz:Oui j'ai infiniment plus confiance dans les fonds d'un pogo 36 neuf que dans les fonds d'un jeanneau Selection de 37 années.·le 04 fév. 10:57
04 fév. 202504 fév. 2025

Effectivement je vois ce que tu veux dire mais il nous manque une donnée essentielle pour répondre efficacement à la question de Yvesbtz .c est pourquoi ce besoin de vouloir renforcer ces varangues ?
- soit elles sont abîmées et elles ne jouent plus leurs rôle et le mieux serait de les remplacer
- soit il les juge où il craint qu'elles soient insuffisantes d origine (et je pense que c est plutôt ça) et il peut rajouter par dessus .
Il peut alors tjs se servir de ses varangues comme des formes d omega et strater par dessus , surtout s il les réunit par cette même strat .


TITIMARIN:du même avis. Si la raison c'est juste pour se rassurer, et comme l'a dit FredericL indirectement : le jour de la revente il sera difficile de rassurer l'acheteur qui croira que c'est pour cacher la misère. ·le 04 fév. 07:21
FredericL:Dans ce cas, utiliser de la fibre de verre, ce sera homogène. De l'UD sur le dessus et des omegas en biaxial à 45°.·le 04 fév. 07:22
04 fév. 202504 fév. 2025

Sicomin fait du tri axial .
En l'utilisant plus besoin de rajouter un ud dessus ...
J'ai posés leurs tri axiaux en verre sur leurs omégas en mousse c'est impressionnant le drapage du tissu.
Sur mes varangues en bois massif j'ai deux couches de biax stratées, mouillé sur mouillé,comme sur toutes les cloisons, ça fait du 900g/m2 et plus me paraît démesuré non ?
J'en ai quand même mis trois sur le bâti moteur.
Par contre gros travail de ponçage pour l'accroche,faut revenir à la fibre et voir jusqu'où va l'ancien recouvrement.
Poser un mètre souple en partant de la coque au point désiré (ou une corde),passer sur la varangue et aller de l'autre côté pour calculer la largeur nécessaire du rouleau et ne pas trop jouer des sciseaux qui vont effilocher les bords .


04 fév. 202504 fév. 2025

eh non aux dernières nouvelles Sicomin ne vend plus ce tissus tri axial pour oméga . ou alors par commande spéciale sur mesure .
c est dommage car effectivement il était très pratique avec ses brins UD noyés dedans et ses 2 fils de couleur de repérage pour le centrage lors de la pose .


04 fév. 202504 fév. 2025

Ah mince c'est dommage !
Pourtant les rouleaux carbones sont toujours sur le catalogue en triax.
En verre ça passe du biax au quadriax effectivement.
J'ai un rouleau de tri axial carbone en 23 de large , mais je l'avais trouvé sur le bon coin à un gars généreux qui le vendait pas cher il y a qques années .
En ce moment un gars en vends sur LBC


CfCfCf:Je pense que Inlay parle de ce triaxial, la, qui n'est pas vraiment du triaxial, puisque l'UD ne fait pas toute la largeur du tissu, juste la largeur du sommet de l'oméga : www.hisse-et-oh.com[...]d4b.pdf ·le 04 fév. 11:27
James :ça, je ne me rappelle plus du type de tissus pour les omégas du pote que j'avais aidé à strater,mais c'était ultra simple à faire avec les âmes en mousse fournies·le 04 fév. 11:37
04 fév. 2025

Pour faire les liaisons en contreplaqué/époxy, on utilise du bi-biais sur joint congé .
Dans le cas présent, la stratification existante est probablement décollée de la varangue sans doute elle même en triste état.
Appliquer un renfort sur cette stratification n'est guère utile a moins de reconstituer un renfort dont les caractéristiques mécaniques soient équivalentes à la varangue lors du neuvage.
Sonder les varangues par percements , si l'âme bois est intacte, ce qui est peu probable, laisser en l'état et reboucher les trous. Si elles sont gorgées d'eau, les remplacer par un produit imputrescible (mousse à cellule fermée + oméga en verre époxy).
Il est possible également que la partie bois n'ai servi que de moule perdu à la stratification polyester qui reprendrait tous les efforts, on peut s'en assurer en mesurant l'épaisseur de cette stratification et se lançant dans de savants calculs de résistance des matériaux.
Gérome Delaunay, de Nautline par exemple, doit pouvoir faire ça.


04 fév. 2025

Salut Yves !
Sur mon Sélection, je me suis posé la même question. Quand je vois tes photos, tu peux être sûr que le cp est pourri sous la strat: les trous pour faire passer les câbles ne semblent pas avoir été protégés des infiltrations d’eau.
Pour ma part, j’ai pris la décision de faire de nouvelles varangues à côté de celles existantes. Ainsi, je ne touche pas à l’origine et tout ce que j’ajoute vient rigidifier et renforcer en plus.
J’en ai ajouté 5, chacune à 10 cm l’une de l’autre, légèrement plus basse (quelques millimètres) que celles d’origine pour ne pas impacter la pose des planchers.
L’âme est en cp, stratification avec 1 couche verre biaxial, puis monoaxial, puis biaxial. Résine polyester car je voulais être sûr de l’adhérence sur la coque. Ce n’est pas compliqué à faire, mais il faut poncer fonds, ça fait une poussière de dingue !
Bon courage


yvesbtz:Salut ! Oui j'avais suivi avec attention ton chantier varangues. J'ai aussi vu ton selection en vente sur LBC par le nouveau propriétaire il y a quelques temps. Il était fait mention d'un rabais sur le prix de vente de 5000 euros pour rénover les varangues d'origines. C'était à la suite d'une expertise maritime que le vendeur proposait le chantier varangues. Pour ma part je n'ai pas constaté de désordres sur les fonds de mon bateau. Mais je ne suis pas dupe de l'état des varangues d'origines après 37 années.·le 04 fév. 10:46
yvesbtz:J'ai aussi l'idée de stratifiés des oméga en mousse dans les fonds. L'idée c'est de se simplifier le chantier par la pose d'oméga mousse beaucoup plus simple à a poser que de la varangue en CP.·le 04 fév. 10:50
CfCfCf:Structurellement, une varangue omega et une varangue contreplaqué, ça n'a RIEN à voir. Il suffit de comparer le module d'inertie (SM). La varangue oméga est largement mieux. Le pied (le fond de la coque) et le sommet de l'oméga travaillent en traction compression. C'est pour cela que l'UD est très bien. Les cotes de l'omega travaillent au cisaillement. C'est pour cela que le biaxial +-45° est ideal. Note : le fond de la coque fait partie intégrante du renfort.·le 04 fév. 12:00
FredericL:Le contreplaqué n'a aucun intérêt pour faire des varangues.·le 04 fév. 13:47
yvesbtz:Je plussoie ·le 04 fév. 14:06
04 fév. 2025

Aujourd'hui je sors mon bateau à Dakar sur un ber roulant...le moment très désagréable et risqué c'est l'échouage du bateau sur le ber. Cela risque de taper assez fort à la vue de la météo du jour. Je vais pouvoir constater la rigidité des fonds du bateau ! Je croise les doigts. Merci à tous pour vos contributions !


ancien:on croise les doigts avec toi...·le 04 fév. 10:50
James :Ne laisse pas trainer tes outils...Un pote en train de souder sur la plage s'est fait piquer les baguettes dans son dos pendant qu'il bossait !C'est Aruna qui t'a sorti ?·le 04 fév. 11:48
yvesbtz:Oui c'est Aruna qui officie ! Je ne suis pas encore sorti...·le 04 fév. 12:06
James :Merci de lui donner le bonjour de la part de Jean Marc du bateau Rêve de Clown.Je l'avais remplacé une fois pour plonger et vérifier le calage du bateau sur le ber roulant, un jour où il avait une crise de palu...J'avais construit mon annexe de l'époque au CVD.Bon c'était il y a 20 ans...·le 04 fév. 12:11
yvesbtz:Pas d'Aruna en vue...on vient de passer la pleine mer ! C'est râpé pour aujourd'hui ! Espérons que demain Aruna doit opérationnel ? Sourires 😃 et patience...·le 04 fév. 14:11
04 fév. 2025

Quelques photos de rénovation des fonds de selection 37. Il y en a un qui a drapé complètement les fonds avec du tissu carbone...


CfCfCf:Si j'ai bien compris, il y a pas mal de gens qui refont leurs varangues ou fond. Mais pas un seul qui fait le moindre calcul pour savoir ce qu'il faudrait mettre comme renfort, et ou il faudrait le mettre ???·le 04 fév. 11:32
yvesbtz:Tu as bien compris !·le 04 fév. 12:07
James :Souvent c'est plus fait trop costaud qu'autre chose...S'il faut faire des calculs pour tout on n'est pas rendus...Après il y a eu plein de conseils judicieux sur ce fil ,je ne doute pas qu'Yves y trouve ses petits !·le 04 fév. 12:15
FredericL:En renforçant du stratifié verre avec du carbone, on obtient quelque chose qui est plus rigide quand les charges sont modérées, mais moins résistant aux charges élevées par rapport à un renforcement fait avec les matériaux d'origine. ·le 04 fév. 13:46
yvesbtz:J'ai du mal à comprendre ce concept ? Le carbone c'est bien plus rigide que le verre mais aussi plus solide en Résistance des Matériaux (équivalent à acier) que le verre. L'epoxy permet au carbone de travailler sans fissurer la résine. Il faut un bon collage sur le support. J'ai réalisé des stratification carbone epoxy sur du bois, de l'aluminium, du stratifiés verre. Ça vieillit très bien sans fissures et c'est léger et solide.·le 04 fév. 14:22
FredericL:Je te réponds plus bas, en plusieurs fois. ·le 04 fév. 15:52
04 fév. 2025

www.materiaux-composites.com[...]-ga_167
J'ai trouvé cette référence de profil omega à stratifier. Cela me semble convenir ?


FredericL:Ça sert juste de moule mâle, tu peux les faire en polystyrène extrudé.·le 04 fév. 13:38
yvesbtz:Oui j'ai bien compris le système de profil d'oméga mousse.·le 04 fév. 14:04
04 fév. 2025

Mais au fait, pourquoi vouloir renforcer ces varangues ? Ton bateau navigue comme ça depuis 37 ans.


yvesbtz:Justement l'idée c'est qu'il navigue encore quelques décennies ?·le 04 fév. 13:53
04 fév. 2025

Petit calcul con : Principle of Yacht design, edition 5, page 276-277
Note : L'édition 2 peut se trouver plus ou moins légalement sur Internet, et c'est page 240.

On va dire un lest de 1100kg, 1m50 de haut. Légèrement bulbé/élargi en bas.
On dit que le centre de gravité est un peu plus bas que la mi-hauteur, mettons 90cm en dessous du haut du lest.

Moment = .9 * 1100 * 9.81 = 9700 Nm.

Facteur de sécurité minimal ISO = 3. Envisagé = 4. Nombre de varangues = 5.

Moment par varangue = 9700 * 4 / 5 = 7700 Nm.

Resistance ultime fibre de verre = estimé à 125 N/mm² dans le bouquin.

SM minimal pour une varangue = 7700/125 = 60 cm3

Sur le graphique donné dans le bouquin, pour un omega de 10 cm de haut, SM = 60cm3, on obtient une épaisseur du haut de l'oméga de 1cm (plus que "quelques" couches de verre), une largeur minimale d'a peu près 5cm, et une épaisseur sur les flancs de 5mm.

Note : c'est que le calcul à la gite. Faudrait faire la même chose pour le talonnage.

Le calcul ISO, c'est plus ou moins pareil, sauf qu'on rajoute la flexibilité relative des varangues, et la charge relative sur les varangues en fonction de l'écartement des boulons de quille, et de la position des varangues et il y a aussi une correction si le CG de la quille n'est pas vraiment au milieu des varangues (quilles bulbe en L).


yvesbtz:Super ! Merci beaucoup pour ces précieuses informations !·le 04 fév. 15:39
04 fév. 2025

Imagine une pièce en stratifié composée de verre époxy, que tu renforce avec un renfort en carbone d'une épaisseur égale aux 2/3 de celle du stratifié verre.
Le stratifié carbone a une résistance en traction environ 50% supérieure à celle du stratifié verre, donc tu peux penser que tu as doublé la résistance de la pièce.
Eh bien non. La suite au prochaine épisode.


Inlay:Pcq la résistance a l allongement sur le carbon se faisant avant celle du verre c est comme si le verre était neutre ? Et donc la résistance serait la même mais avec un allongement moindre ? Ouffff je pars en vrille ce soir :-) mais plus nerveux oui , a mon avis .·le 04 fév. 19:24
04 fév. 2025

Si on applique une force sur la pièce pour la faire travailler en traction, elle s'allonge, et si on n'a pas tiré trop fort et qu'on arrête de tirer, elle reprend sa dimension initiale. C'est ce qu'on appelle la déformation élastique. Tous les matériaux s'allongent, mais à contrainte (force/surface) et longueur égales, certains s'allongent moins que d'autres. Pour les cordages, le Dyneema s'allonge moins que le polyester qui s'allonge moins que le polyamide. Pour les métaux, l'acier s'allonge environ 3 fois moins que l'aluminium.
On parle d'allongement relatif car il est proportionnel à la longueur : à effort égal, une drisse de 20 m aura un allongement 2 fois plus grand qu'une drisse de 10 m.
Cet allongement relatif est caractérisé par le module d'Young (noté E), qui établit une relation entre l'allongement relatif (noté epsilon) et la contrainte : contrainte = E * epsilon.

fr.wikipedia.org[...]27Young

A noter que le module d'Young d'un matériau est relativement indépendant de sa résistance à la traction.
La résistance d'un alliage d'aluminium (ou d'acier) peut varier d'un facteur 1 à 5 alors que le module d'Young variera peu (moins de 10%).

Reprenons notre pièce verre carbone soumise à un effort de traction. Elle s'allonge sous l'effort, et cet allongement génère une contrainte dans le matériau, contrainte qui dépend du module d'Young du matériau.
Pour un stratifié tissu de verre/époxy, c'est environ 25 GPa, et pour un stratifié tissu de carbone/époxy, c'est environ 75 GPa, soit un facteur 3. La résistance à la traction du stratifié carbone est seulement 1.5 fois plus grande que celle du stratifié verre (plutôt moins, mais c'est plus simple pour cet exemple).

A allongement égal, la contrainte (effort par unité de surface : N/mm²) est donc 3 fois plus forte dans le stratifié carbone que dans le stratifié verre. Compte tenu des différences d'épaisseur (60% verre, 40% carbone), la partie en fibre de carbone encaisse les 2/3 de l'effort.

La partie en stratifié verre de notre pièce peut résister à une effort F. La partie en carbone aussi.

Si on soumet la pièce à un effort 2 F, la partie en fibre de carbone va encaisser 4/3 F et va casser. A ce moment la partie en verre va encaisser seule 2 F et va casser aussi.


yvesbtz:C'est bien pédagogique comme démonstration, merci. La conclusion ? Il faut éviter le stratifiés verre/carbone et choisir soit du 100% verre soit 100% carbone. Donc je vais rester sur une stratification 100% verre sur mon vieux stratifié verre/aramide jeanneau de 1988.·le 04 fév. 23:02
CfCfCf:Le kevlar/aramide, c'était du pur marketing des années 80. A ma connaissance, plus aucun constructeur n'utilise encore du kevlar dans les coques aujourd'hui. Même ceux franchement haut de gamme genre X-yacht, Nautor, Oyster, Contest, Arcona, Hallberg Rassy. C'est soit verre E + vinylester, soit carbone + époxy. Il n'y guère que X Yacht qui fait encore du verre + époxy. Et encore, ce n'est même pas sûr pour le dernier XR-41, ou rien n'est précisé.·le 05 fév. 11:50
CfCfCf:Il y a aujourd'hui du verre avec des renforts carbone. Ca marche tant que le verre et le carbone ne sont pas considérés ensemble dans le calcul de structure. On doit pouvoir faire des omega avec les cotés en verre biaxial, et le dessus en carbone UD. Ou même carrément tout l'omega en carbone dans une coque en verre. ·le 05 fév. 11:56
yvesbtz:Le chantier RM vend une option "bouclier" kevlar sur la coque en CP. rm-asso.org[...]pic.php ·le 05 fév. 12:17
yvesbtz:Le chantier Jeanneau utilisait de l'Aramat 9035K, qui contenait 25% de Kevlar. A choisir je préfère 25% de kevlar à 25 % de mat projeté.·le 05 fév. 12:27
yvesbtz:Trouver sur un vieux fil hisse-et-oh.com bonjour,je peux vous dire que le kevlar que jeanneau incluait dans ses coques me laminait mes scies cloches en acier rapide à chaque fois que je perçait dedans ,j'ai été obligé d'acheter des scies au carbure pour pouvoir poser les capteurs sur lesq voiliers que j'équipais ,donc je pens que ça augmentait notablement la resistance au poiçonnement ..alainwww.hisse-et-oh.com[...]-kevlar ·le 05 fév. 13:31
yvesbtz:Aramat tissu verre/kevlar est toujours proposé à la vente pour industrie nautique www.directindustry.fr[...]31.html ·le 05 fév. 13:34
05 fév. 2025

Il y a de bonnes raisons pour lesquelles les spécialistes de RdM font (faire) des analyse par éléments finis pour les structures composites : ça n'est pas facile du tout à calculer "à la main".

On ne choisit pas un matériau "comme ça", mais pour répondre à un cahier de charges.

Toutefois, un peu de sens physique ne nuit pas. Par exemple, que se passe-t-il si on met une varangue infiniment (= "très") rigide dans une coque en fibre de verre ?

Lors des efforts qui déforment la coque, la varangue tendra à poinçonner la peau.
Fissures et si les efforts sont suffisants, la varangue passe à travers...

Il est judicieux d'étudier un problème technique avant de choisir une solution, un matériau ou une mise en œuvre.
Et d'abord s'assurer que le problème existe.
If it ain't broke, don't fix it


James :Tout dépend de la surface de répartition des efforts...Si tu fais une varangue rigide il faut faire courir le tissu loin pour avoir une base de l'oméga homogène et large qui fasse corps avec la coque·le 05 fév. 18:27
CfCfCf:Il ne se passe rien. Il n'y a pas besoin de carbone. Il y a un cas de calcul de prévu si la varangue est en fait une cloison structurelle.D'autre part, l'extrémité d'un raidisseur (varangue, longeron, carlingue ou autre) s'appuie forcement sur un autre raidisseur.·le 05 fév. 18:52
05 fév. 2025

Voilà, bateau sorti en équilibre sur sa quille. Les varangues n'ont pas bronchées ! Pffff... Quelle aventure de sortir un selection 37 à Dakar ! Ils ont pas du tout l'habitude de se genre de quille.


Fripouilles:bon courage pour le carénage ! :)·le 05 fév. 17:14
CfCfCf:Vu la forme de la quille, le 90 cm de mon petit calcul con est peut être optimiste ou pessimiste, c'est selon. Le centre de gravité de la quille est probablement plus bas que mon pifométrage. Donc le moment exercé par la quille est probablement plus elevé. Donc les varangues probablement à prévoir plus grosses. ·le 05 fév. 17:49

Un peu deg. Quand un voilier sur quelques millers, perd malencontreusement sa quille, il y a au moins 50000 personnes pour hurler aux loups sur ce forum.
Quand quelqu'un pose une question sur une rénovation/refection de varangues, qui sont plus ou moins les trucs qui tiennent la quille, personne pour donner ne serait-ce une idée du dimensionnement (et d'où ça vient) , ou même une méthode de calcul pour le déterminer.


Lorem Ipsum:Évidemment, on ne s'improvise pas ingénieur en RdM...·le 07 fév. 14:34

Faut pas exagérer,il a été donné plusieurs fois des échantillonnages de strat...
J'ai mis pareil comme Frédéric qui suggérait 800g de tissu,en biaxial sur les miennes,la quille fait 3,5 tonnes,et j'ai fait des assises en carbone/mastic pour les grosses contreplaques en inox du système du boulonnage par dessus les retours de strat des varangues...pas de calculs faits mais c'est béton,et c'est appuyé/collé sur un fond de coque doublé et fibré un peu trop (deux biaxiaux de 400g et deux ud feutrés de 1200g.)
Ce que tu demandes ce sont des calculs d'un archi,et ça ne se fait pas d'un claquement de doigt,même par un pro,c'est du travail...qu'il faut bien rémunérer...


2013-07-25 - Vaeroy (Norvège)

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2013-07-25 - Vaeroy (Norvège)

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