Bonjour,
Je suis actuellement en stage et j'ai un problème sur la recherche d'une force.
Voici m on problème :
J'au un transpalette élétrique qui fonce droit sur une poutrelle UAP profil 250 caractéristique ici => http://www.mecatools.free.fr/be/uap.html avec une vitesse max de 6km/h et une charge de 2900kg, et je recherche la force d'impact du transpalette dans la poutrelle UAP.
J'ai déja essayé de chercher la force en faisant Force = masse * accélération et de trouvé l'accélération en disant que celle ci etait égale a la dérivé de la vitesse par rapport au temps problème je sais pas de combien se déforme la poutre et je ne sais pas non plus combien de temps dure le choc.
J'ai aussi essayé de dire que l'energie cinétique e = 0.5 masse * vitesse2 et de dire que ca est égale a la Force * longueur de la déformation. mais c'est le même problème je trouve pas.
Si vous avez besoin de plus d'info dite le j'essayerai de trouver ce que vous demanderer mais je sais raiment pas comment faire.
Mercui d'avance pour votre aide.
Bonjour,
Pour les déformations tu peux modéliser le système en introduisant un ressort entre la transpalette et la poutrelle.
Sinon si tu considères une action instantanée, par définition, la force que subit est un corps est directement liée à la variation de sa quantité de mouvement (p=mv). Ta poutrelle est passé de p=0 à .. ?
La valeur max que peut avoir p de la poutrelle correspond à un cas idéal de force instantanée où toute l'impulsion p du transpalette est transférée à la poutrelle soit p = m*v avec m la masse du transpalette et sa vitesse.
Donc la palette passe au max de p = 0 à p = 2900 * 6000 / 3600 (car la vitesse s'exprime en m/s) soit environ 4800 N.
Je suis d'accord avec ton raisonnement, cependant la force que tu trouve est la force instantané en mouvement rectiligne or je le répète mais je recherche la force au moment du choc c'est a dire la force qui est transmis a la poutrelle quand le chariot la heurte soit quand toute l'energie du chariot est transmise a la poutre.
Si je suis les infos que j'ai trouvé on peut dire que la force = masse * acceleration ce qui en disant que l'acceleration = dv/dt devient F = m * dv/dt cepedant j'ai une équation avec 2 inconnues, je ne connait pas la force et je ne connait pas non plus le temps necessaire a l'absorption du choc. J'ai donc au conseil de mon tuteur utilisé cette formule en faisant varié le temps de 0,01 sec a chaque fois en partant de 1sec jusqu'a 0sec et j'ai donc constaté (ce qui parait logique) que plus t tend vers 0 plus F est grand.
Un des techniciens m'a conseillé de prendre un temps d'absortpion de 0,1sec ce qui n'est qu'une supposition mais ca me donne une approximation, mais je sais pas comment faire... es ce le bon raisonnement ?
Je me suis dit que tu cherchais la force maximale que pouvait subir la poutrelle.
Et celle-ci est imposée par le principe de conservation de l'impulsion.
Tu dis: "soit quand toute l'energie du chariot est transmise a la poutre. " donc c'est bien ce cas là que tu veux ? non ?
Dans ce cas, si toute l'énergie du transpalette est transmise, alors l'impulsion du transpalette
devient nulle et l'impulsion de la poutrelle devient exactement égale à celle du transpalette initiale.
force = variation de l'impulsion p où par définition p = m*v
2nd principe de newton f = dp/dt soit f = m * dv/dt
Si tu prends en compte d'autres phénomènes, déformations, frottements du sol etc.. bien sûr toute l'énergie cinétique du transpalette ne sera pas forcément transmise autant.
Ce que je t'ai donné c'est la valeur maximale de la force de collision comme si tu modélisais
2 boules de billard. Dans tous les autres cas (déformations etc..) la force au moment du choc sera moindre. Si tu veux simuler une absorption, rajoute un ressort dont le coefficient d'absorption sera
relié à la constante de raideur.
Ta balle de tennis subit la force de pesanteur, mais celle-ci est appliquée pendant toute la durée de la chute donc l'impulsion de la balle croît linéairement avec le temps.
m a(t) = mg => v = a(t)*t + v(t=0) = g*t + v(t=0)
Arrivée au sol, le choc sera donc t fois plus important et je n'ai pas dit le contraire.
Ici, le transpalette se déplace à vitesse constante donc son impulsion, son énergie cinétique est fixée, constante.
On dégomme la poutrelle, et s'il n'y pas de dissipation d'énergie, on lui balance tout dans la tête.
La force du choc que subit la poutrelle est équivalente à son changement d'impulsion.
Ce changement d'impulsion vaut au maximum l'impulsion du transpalette, que ce soit une transmission instantanée ou avec un certain temps d'absorption.
Ok je commence a comprendre, donc en termes de valeurs si je reprend ce que tu as donné quelque posts précedent, l'impulsion est noté p et dans mon cas elle serait égale a 4800 N ?
Oui, l'impulsion p transférée au max à la poutrelle vaut environ 4800 kg.m/s.
Cette impulsion transférée "instantanément" induit donc une variation de l'impulsion de la poutrelle.
Toute variation d'impulsion est à l'origine d'une force, par définition même.
Donc une variation instantanée d'impulsion de 4800 kg.m/s est équivalent à l'application pendant un temps "instantané" à une force de 4800 N ( 1 N = 1 kg.m/s2)
Donc en récapitulatif, dans mon cas ce qui me permet de calculer ma force est la formule p=m*v, et la force max qu'encaisse la poutre est de 4800 N ?
Si c'est bien ca je te remercie beaucoup de ton aide, tu m'as aidé a résoudre un gros problème. Encore merci
Il faut savoir reconnaître ses erreurs et j'avoue en avoir fais une sympa. Donc je m'excuse, je ne sais plus où je me suis embarqué.
En fait la valeur que je t'ai donné, c'est la valeur de la force max si le choc a duré 1 seconde.
Si c'était instantané, tu l'as bien vu, la force serait infinie.
Malheureusement, le problème ici, c'est de déterminer la durée du choc. Et la force sera 4800 divisé par cette durée. Tu n'as aucun moyen précis, de le déterminer car cela dépend de la structure des matériaux.
Il faut faire une expérience pour tester.
C'est pour çà que ton tuteur t'as conseillé de prendre 0.1 sec ce qui paraît raisonnable. Mais rien ne t'empêche d'assurer tes arrières en prenant un temps plus bref.
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