Échasse urbaine
Introduction
Objectifs
- Comparer le comportement d’un système réel et de son modèle.
- Valider un modèle de comportement.
- Paramétrer un modèle et simuler.
Matériel et documents
- Une échasse urbaine
- Un PC équipé de Solidworks
- Les modèles numériques de la lame d’une échasse
Ressources nécessaires
- Résoudre un problème de Statique avec GeoGebra
- Outil de résolution d’un problème de statique
Modélisation cinématique d’une échasse
Une échasse urbaine peut être modélisée par le schéma cinématique ci-contre.
ATTENTION : au point C, coïncident plusieurs liaisons :
- Llr-l : sphère-plan
- Ls-l : pivot
L’objectif du TP est de simuler le comportement de l’échasse sous l’effort d’un .
Pour que le modèle soit valide, les caractéristiques mécaniques des pièces doivent être connues. Or la lame est faite dans un matériau particulier (fibres de verre), dont le module d’élasticité n’est pas connu précisément.
La démarche proposée consiste à déterminer ce module en comparant le comportement de la lame réelle avec celui d’un modèle.
Puis une fois le module d’élasticité déterminé, utiliser ce modèle de la lame dans un modèle plus complet de l’échasse…
Travail demandé
- Télécharger et dézipper le dossier du modèle volumique : Etude_echasse.zip
Validation du modèle de comportement de la lame (réel – modèle) : 2 efforts
- Ouvrir la pièce « Lame Ressort – 2 efforts.SLDPRT »
- Réaliser des simulations de flexion de la lame (onglet
) en faisant varier le du matériau composant la lame, jusqu’à ce que le comportement du modèle coïncide avec le comportement constaté lors d’une étude expérimentale (voir courbe).
Appeler le professeur
- Noter le module d’élasticité trouvé, puis imprimer le résultat des déplacements sous Solidworks.
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Étude statique avec Geogebra (isolement Lame)
On suppose que le exerce un effort de 1000N, verticalement, sur le repose pied.
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- Imprimer le tracé (épure + dynamique)
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- Imprimer le tracé (épure + dynamique)
Exporter une image de l’épure :
- Régler la vue de manière à ne visualiser que l’épure,
- Faire Fichier/Exporter/Graphique en tant qu’image (png, eps, …)… ,
- Décocher la case « Transparent »,
- Sauvegarder.
Étude RDM de la lame (3 efforts)
Connaissant à présent les caractéristiques des efforts appliqués à la lame, il est envisageable de simuler son comportement sous leurs effets et pour le mécanisme complet …
- Ouvrir l’assemblage « Lame Ressort – 3 efforts.SLDASM »
- Éditer l’esquisse « Directions des forces » de la pièce « Lame Ressort » puis faire Outil/Outils d’esquisse/Image d’esquisse…
- Choisir l’image créée avec GeoGebra
- La déplacer/redimensionner pour la faire coïncider au mieux avec la lame
- Fermer l’édition de l’esquisse et quitter l’édition du composant
Depuis l’étude statique :
- régler le module d’élasticité de la lame,
- ajouter deux efforts en G et C avec les directions définies précédemment dans l’esquisse, et les intensités déterminées avec Geogebra,
- cacher l’esquisse (Affichage/Esquisse)
- lancer la simulation…
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Application Geogebra
Bonjour,
Concernant l’étude de la lame sous géogebra, le schéma proposé est t’il dessiné avec la lame déformé sous le poids du riser ? Auquel cas, cela changerait la position angulaire du levier et donc le triangle BGC.
Je suppose que le point P, d’application du poids du riser sur le repose pied, est à la verticale du point B ou J. Avec l’hypothèse qu’il n’y a pas d’effort de la cheville sur la sangle.
Qu’en pensez vous ?
Bonjour
En effet, la lame n’est pas déformée sur le dessin proposé, ou très peu. Idéalement, il faudrait faire plusieurs études avec plusieurs déformations.
Quant au poids du riser, son point d’application n’est pas parfaitement défini : il peut s’appliquer à l’avant ou à l’arrière du repose pieds selon comment le riser prend son appui.
Et si on tient compte de l’action sur la sangle, alors on ne peut tout simplement plus résoudre avec l’appli Geobegra puisque l’action du riser sur le marche pieds ne serait pas une force.
CF