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Contraintes dans une branche d'arc


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:07: pour ces précisions judicieuses, Ikiak.

Pour compléter, ci-dessous la "zone de travail" d'un arc durable, c'est à dire qui n'augmente pas son suivi de corde : il travaille dans la zone d'élasticité en compression.

On pourrait juger prudent de travailler loin de la limite élastique en compression du ventre : c'est faisable comme tu le dis en augmentant la largeur. Il y a des limites à cela : si on fait un arc trop large à puissance égale, on a un arc très fiable ("overbuilt" pour les angliches) mais on augmente trop la masse des branches au détriment de la vitesse :bhaoui..:

En fait, pour un design donné, un arc est au top quand il fait pile-poil la largeur minimale pour que le ventre soit presque à sa limite élastique... Cela si on cherche le dernier fps de vitesse, sinon il semble qu'un arc un peu trop large (10 ou 20%) apporte de la sécurité sans trop grever les perfos.

post-2638-1149878069.gif

Edited by Corbeau
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A propos de l'élasticité...

Dans le fiches techniques des bois on a un module d'élasticité : ce chiffre correspond à la déformabilité d'un bois sous charge. Plus le module est haut, plus il faut une forte charge pour étirer ou comprimer le bois.

Mais attention, un haut module d'élasticité ne signifie pas que le bois est élastique au sens ou on l'entend habituellement. A mon sens un bois élastique est un bois qui peut subir un allongement relatif important sans déformation résiduelle. Un bois peut avoir un module assez bas mais être très élastique et vice-versa...

Les données techniques des bois donnent aussi des contraintes maxi en flexion et en compression (plus rarement en traction). Ces efforts semblent liés au module d'élasticité mais pas à l'élasticité réelle (% d'étirement avant déformation).

Exemples (les indications en élasticité et réistance en flexion sont issues du TTBB1) :

- l'IF est extrèmement élastique mais possède semble-t-il un module assez faible ; il est moyennement résistant en flexion. C'est un excellent bois d'arc.

- le FRENE est moyen en élasticité et en module ; il est moyennement résistant en flexion.

- le ROBINIER est moyen en élasticité et en module (légèrement supérieur au frène) ; il est très résistant en flexion.

Les meilleurs bois d'arcs sont les plus élastiques. Si en plus ils ont un haut module ils peuvent emmagasiner plus d'énergie pour une section donnée.

Les caractéristiques mécas de l'ORME sont assez faibles et c'est pourtant un bois d'arc réputé. Je suppose que c'est dû à une élasticité au dessus de la moyenne et à sa capacité à garder un dos d'arc en bonne condition (cohérence des fibres entrelacées) :unsure:

post-2638-1149912358.gif

Edited by Corbeau
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  • 1 year later...
Le plan neutre ne bouge peut-être pas pour des matériaux homogènes, aussi résistants et élastiques en traction qu'en compression.

Le bois, lui, est au moins deux fois plus résistant en traction qu'en compression. Alors pourquoi c'est le dos qui casse ??

Hum hum,

Bon, je suis assez mal réveillé, mais comme ça, d'instinct, si c'est le dos qui casse, sachant effectivement que le bois résiste mieux en traction qu'en compression, ça veut dire que le plan neutre bouge dans l'AUTRE SENS que ton schéma, ce qui augmente la traction sur le dos et le fait casser.

Parce que dans ton schéma, si le plan neutre se rapproche du dos, ça fait diminuer la traction.

Cela dit, je suis contre cette théorie, mais c'est aussi purement d'instinct. Je me renseigne et je vous tiens au courant.

El Manu

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Hum hum,

Bon, je suis assez mal réveillé, mais comme ça, d'instinct, si c'est le dos qui casse, sachant effectivement que le bois résiste mieux en traction qu'en compression, ça veut dire que le plan neutre bouge dans l'AUTRE SENS que ton schéma, ce qui augmente la traction sur le dos et le fait casser.

Parce que dans ton schéma, si le plan neutre se rapproche du dos, ça fait diminuer la traction.

Cela dit, je suis contre cette théorie, mais c'est aussi purement d'instinct. Je me renseigne et je vous tiens au courant.

El Manu

Il n'y a pas que dans mon schéma que le plan neutre se rapproche du dos, mais aussi dans l'extrait de livre de RDM montré par Fraxinus...

En théorie, tu as raison : plus le plan neutre est proche d'une surface, moins celle-ci est contrainte.

Mais ici on a un phénomène de déplacement du plan causé par l'augmentation, de plus en plus forte, de la flexion ; ce qui fait augmenter les contraintes sur le dos et le ventre. Sur beaucoup de bois, le ventre s'écrase en premier car la compression dépasse la résistance du matériau : il y a bien une forme de rupture en compression mais dans un 1er temps si on s'arrêtait là l'arc resterait en un seul morceau (tordu). Si on insiste on n'a plus assez de matière en tration pour résister et finalement le dos casse.

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Wow!

Je découvre ce sujet ce soir, et je le relirai demain matin:

- parce que cela m'intéresse diablement;

- parce que c'est le genre de réflexion qui permet de se vider la tête des futilités qui y traînent;

- parce que je suis trop fatiqué ce soir pour tout comprendre.

Merci en tout cas, même si le sujet n'est pas tout jeune.

:37:

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  • 5 years later...

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