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 Sujet du message: Souplesse du châssis
MessagePublié: Mer 22 Août 2018 2:27 pm 
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Châssis souple ?

On parle de la souplesse du châssis, de quel ordre peut-elle être ?

Par curiosité j’ai modélisé le châssis dans un programme de calcul de structure par éléments finis (RDM6) afin d’avoir une idée des ordres de grandeurs du châssis en flexion pure.
La modélisation de la structure ne prend en compte que le châssis nu à l’exclusion de la structure bois et de la carrosserie.
Le chargement du châssis prend en compte toute la masse suspendue de la voiture (622 kgf) . L’estimé de la répartition du chargement a été fait à partir du pesage du contrôle technique et fonction du centre de gravité global.
Le châssis repose sur des appuis élastiques de raideurs équivalentes aux suspensions :
. sur 2 points à l’avant
. sur 4 points à l’arrière par l’intermédiaire de ressort à lames, chaque ressort reposant chacun sur un appui fixe (pont).

Les résultats seront donc légèrement pessimistes puisque la rigidité additionnelle de la partie structure bois + carrosserie n’est pas prise en compte.

Une première étude a été faite en flexion pure, charges verticales à l’exclusion de toutes forces horizontales sur le châssis. Les flèches dues aux déformations du châssis sous chargement sont exprimées par rapport à une droite horizontale passant à l’aplomb des axes de roues AV et AR.

Dans ces conditions, si l’on part d’un châssis nu parfaitement horizontal sur tréteaux, la flèche que prend le châssis voiture complètement assemblée et mise sur roue est de 1,4mm après chargement de celui-ci par la masse suspendue (622 kgf) .

Avec un personne (75 kg)  : 1,9mm soit une déformation relative de 1,9-1,4=0,5mm par rapport à la voiture vide.
Avec 2 personnes (75kg*2) : 2,1mm soit une déformation relative de 0,7mm
Avec 2 personnes + bagages (40kg) : 1,95mm soit une déformation relative de 0,6 mm

Pour prendre en compte les aspects dynamiques il est d’usage d’appliquer des accélérations verticales comprises entre 3g (voiture de tourisme) et 4g (tout terrain). Les suspensions étant relativement raides on prendra une valeur intermédiaire de 3,5g.

On pourra donc en déduire une déformation verticale de l’ordre de 2*3,5=7mm lors de chocs importants soit en relatif 7-1,4= 5,6mm. Déformation pire cas puisque ne prenant pas en compte la rigidité de la carrosserie. Ce sont des ordres de grandeur.

On retrouve la partie critique connue du châssis au niveau des 1ère et 2ème traverse avant.

On voit que la partie arrière à partir du pont lève d’environ 2mm, mais ce qui importe ce sont les déformations au niveau du train roulant au niveau suspension.

On pourrait s’étonner que la flèche avec bagages soit inférieure. Le chargement se faisant en porte à faux à l’arrière, il y a un effet de levier sur l’axe de ressort à lames qui tend à redresser la partie entre les trains AV et AR.

Le châssis est-il aussi souple en flexion que l’on le dit et vient-il en complément des suspensions ?

Quant à la rigidité en torsion… c’est un châssis échelle et un autre problème.

RDM6 a une représentation "fil de fer", ce n'est pas CATIA mais c'est gratuit.

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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Mer 22 Août 2018 4:21 pm 
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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Mer 22 Août 2018 6:21 pm 
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mog2904 a écrit:
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La seule chose à retenir, lorsque tu montes dans ta voiture, le châssis fléchit de 0.5mm supplémentaires et sur des grosses bosses d'environ 5 mm.

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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Mer 22 Août 2018 6:38 pm 
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CBY a écrit:
mog2904 a écrit:
réservé aux initiés !!


La seule chose à retenir, lorsque tu montes dans ta voiture, le châssis fléchit de 0.5mm supplémentaires et sur des grosses bosses d'environ 5 mm.

ça fait beaucoup

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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Mer 22 Août 2018 7:53 pm 
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Comme le fait remarquer CBY, la caisse n'est pas prise en compte dans la simulation.
La caisse est fixée par au moins 8 boulons sur le châssis par les sillboards sur un matelas souple de presque 5mm d'épaisseur.
Reste à mettre des jauges de contrainte.


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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Jeu 23 Août 2018 6:34 am 
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Il suffit de ne mettre qu'une roue sur un des ces gros ralentisseurs "coussin" en métal pour sentir que ça se tord.

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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Jeu 23 Août 2018 7:04 am 
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Quelques mm c'est rien,regardait un vrai chassis souple :D on parle en dizaine de cm https://m.youtube.com/watch?v=lBpKml3lg2Y :shock:

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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Jeu 23 Août 2018 7:37 am 
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Xav14 a écrit:
Quelques mm c'est rien,regardait un vrai chassis souple :D on parle en dizaine de cm https://m.youtube.com/watch?v=lBpKml3lg2Y :shock:


Ayant été à Madagascar, même sur la nationale 7 qui est le grand axe, j'hésiterai d'y aller en Morgan.

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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Jeu 23 Août 2018 9:26 am 
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h trois a écrit:
Il suffit de ne mettre qu'une roue sur un des ces gros ralentisseurs "coussin" en métal pour sentir que ça se tord.

tous les cabriolets mêmes monocoques se déforment quand une roue est levée alors pour une fois Morgan est dans les clous

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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Ven 24 Août 2018 9:11 am 
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C'était donc bien vrai, les châssis se déforment.
Et plus on met de poids et de contraintes, plus ils se déforment!

D'où l'intérêt d'un régime alimentaire rigoureux de l'équipage, intuitivement je le savais.
Mais je n'arriverai jamais au poids de 75 kg, cela me culpabilise, cette affaire!
La souplesse du châssis ajoute fort intelligemment un peu de confort, proportionnellement au poids de l'équipage.
Bel exemple de parfaite adaptation de nos Morgan au poids rajouté et au profil de la route!

C'est pour cela que mettre des raidisseurs de châssis localisés peuvent renvoyer ailleurs les efforts, et créer des troubles peu souhaitables.
Plus notre bolide se tortille sur la route, plus la conduite est amusante et pleine de charme.

Sont forts, ces anglais!

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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Ven 24 Août 2018 9:19 am 
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ROADSTER a écrit:
Sont forts, ces anglais!

"étaient" serait plus adapté :D

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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Ven 24 Août 2018 3:38 pm 
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ROADSTER a écrit:
C'était donc bien vrai, les châssis se déforment.


Tous les châssis se déforment sous quelque charge que se soit, le problème étant de savoir de combien et si c'est admissible.
Pour la petite histoire, les miroirs des télescopes de satellite bien que très épais changent de courbure de l'ordre du micron ou moins lorsque l'on passe de la gravité terrestre à l'espace avec 0g. On est obligé d'en tenir compte lors du polissage si l'on ne veut pas obtenir d'images floues. Elles seront légèrement floues sur terre et nettes une fois dans l'espace. On n'en est pas là avec nos Morgan.

En construction mécano soudée il est fréquent de construire avec une contre flèche afin d'obtenir une structure droite sous charge, ce qui pourrait être éventuellement envisagé au niveau d'un châssis, mais ce serait pinailler pour quelques mm et puis après soudure et passage à la galvanisation il ne faut pas s'attendre à une rectitude de base parfaite.

La déformation en flexion pure n'est cependant pas très importante, en torsion ce sera bien moins le cas.

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 Sujet du message: Re: Souplesse du châssis
MessagePublié: Ven 24 Août 2018 4:32 pm 
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A défaut de jauges de contraintes, on peut avoir un estimé des contraintes dans les longerons dans le cas précédent.

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En flexion pure et en statique on voit que les parties les plus contraintes sont au niveau des 2 premières traverses (niveau portière).

La contrainte maxi est de l’ordre de 3,8 daN/mm² (1 daN ~ 1kg/mm²), sachant que la limite élastique (à partir de laquelle on a une déformation permanente résiduelle) d’un acier courant de construction est entre 25 et 35 daN/mm² (la limite à la rupture étant supérieure). Quel est l’acier utilisé pour le châssis, mystère ?

Avec un facteur de charge dynamique de 3,5g, la contrainte maxi sera de 3,8*3,5 ~ 13 daN/mm².

Dans le plus mauvais des cas on a donc un coefficient de sécurité entre 2 et 3. Donc a priori pas de soucis à se faire.

On peut lire dans les forums ou Gomog que l’endroit le plus fréquent lorsqu’il y a rupture de châssis est au niveau de l’avant de la portière, ce que confirme le schéma et les résultats précédents.

Compte tenu du coefficient de sécurité on peut penser qu’il s’agit d’un gros choc et/ou de rupture à la fatigue sur une structure déjà fatiguée. Les sollicitations continues en vibrations peuvent au bout d’un certain temps déclencher la rupture bien que les efforts appliqués soient faibles, de ce côté là nos Morgan sont bien placées avec leurs suspensions avant d’origine très raides qui filtrent mal les secousses.

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