Si vous suivez les sujets des protos de Dave74 et de Fab21, vous savez qu'ils ne sont pas d'accord sur le forme du gousset de renfort à mettre sur les tubes de l'arceau.
Sans rentrer sur l'aspect esthétique (et encore moins sur la forme intérieure de la déco : Croix de malte, petite fleur,...) du gousset on peut quand même comparer les deux solutions sur l'aspect purement mécanique.
On va donc comparer ces deux solutions avec la solution de base d'une intersection d'arceau non renforcée.
Pour cela je vais utiliser un logiciel de calcul de structure par éléments finis.
Je n'ai pas les cotes exactes des goussets de l'un ou de l'autre mais je ne doit pas être trop loin.
Je modélise donc une jonction d'un tube de diamètre 48.3 et d'épaisseur 3.3
Pour le modèle de base je considère une soudure pleine pénétration avec un beau rayon de soudure
:
Pour le modèle Fab21 un gousset d'épaisseur 5mm et de rayon 100 mm :
Pour le modèle Dave74, un gousset d'épaisseur 5mm et de rayon 150 mm :
Ce dernier gousset ne se termine pas à épaisseur nulle, car il faut bien le souder.
Le chargement sera un effort vertical de 100 Kg appliqué en extrémité du tube horizontal, le tube vertical est considéré encastré à sa base.
Résultats pour la solution de base :
Le déplacement vertical en bout de tube est d'environ 0.93 mm :
La contrainte est maximale dans la soudure avec 127 MPa :
Résultats pour la solution Fab21 :
Déplacement vertical de 0.55 mm soit une rigidité de 169 % par rapport à la version de base
La contrainte maximale augmente cependant par effet de poinçonnement en extrémité du gousset avec 184.5 MPa
Résultats pour la solution Dav74 :
Déplacement vertical de 0.54 mm soit une rigidité de 172 % par rapport à la version de base
La contrainte maximale augmente cependant par effet de poinçonnement en extrémité du gousset avec 158 MPa
Le gousset Fab21 est estimé à 306 g, celui de Dave74 à 182 g.
Conclusion
Les gains en rigidité sont très proches pour les deux solutions, par contre le gousset Dave74 sollicite moins l'assemblage.
La différence est plus marquée si on raisonne en efficacité par rapport à la masse, là la solution Dave74 domine nettement l'autre solution, en plus pour moi est elle plus esthétique
Si on veut encore optimiser le ratio rigidité/masse, on peut enlever de la matière dans la partie non contrainte du gousset (région pleu foncée) mais en évitant les formes anguleuses (plustôt des cercles qu'une croix de malte donc).
Sans rentrer sur l'aspect esthétique (et encore moins sur la forme intérieure de la déco : Croix de malte, petite fleur,...) du gousset on peut quand même comparer les deux solutions sur l'aspect purement mécanique.
On va donc comparer ces deux solutions avec la solution de base d'une intersection d'arceau non renforcée.
Pour cela je vais utiliser un logiciel de calcul de structure par éléments finis.
Je n'ai pas les cotes exactes des goussets de l'un ou de l'autre mais je ne doit pas être trop loin.
Je modélise donc une jonction d'un tube de diamètre 48.3 et d'épaisseur 3.3
Pour le modèle de base je considère une soudure pleine pénétration avec un beau rayon de soudure
:Pour le modèle Fab21 un gousset d'épaisseur 5mm et de rayon 100 mm :
Pour le modèle Dave74, un gousset d'épaisseur 5mm et de rayon 150 mm :
Ce dernier gousset ne se termine pas à épaisseur nulle, car il faut bien le souder.
Le chargement sera un effort vertical de 100 Kg appliqué en extrémité du tube horizontal, le tube vertical est considéré encastré à sa base.
Résultats pour la solution de base :
Le déplacement vertical en bout de tube est d'environ 0.93 mm :
La contrainte est maximale dans la soudure avec 127 MPa :
Résultats pour la solution Fab21 :
Déplacement vertical de 0.55 mm soit une rigidité de 169 % par rapport à la version de base
La contrainte maximale augmente cependant par effet de poinçonnement en extrémité du gousset avec 184.5 MPa
Résultats pour la solution Dav74 :
Déplacement vertical de 0.54 mm soit une rigidité de 172 % par rapport à la version de base
La contrainte maximale augmente cependant par effet de poinçonnement en extrémité du gousset avec 158 MPa
Le gousset Fab21 est estimé à 306 g, celui de Dave74 à 182 g.
Conclusion
Les gains en rigidité sont très proches pour les deux solutions, par contre le gousset Dave74 sollicite moins l'assemblage.
La différence est plus marquée si on raisonne en efficacité par rapport à la masse, là la solution Dave74 domine nettement l'autre solution, en plus pour moi est elle plus esthétique
Si on veut encore optimiser le ratio rigidité/masse, on peut enlever de la matière dans la partie non contrainte du gousset (région pleu foncée) mais en évitant les formes anguleuses (plustôt des cercles qu'une croix de malte donc).
