contraintes sur un mat et déformations

Bonjour, bonjour

Ma question est plus scientifique que technique.
J'ai un problème que je n'arrive pas à résoudre.

Prenons un mat d'environ 50m et une voile type foc de 250 m2. Je l'avoue, c'est un montage particulier. Le mat est en fait l'union de 2 mats qui se réunissent au sommet pour former un triangle. Le foc passe entre les 2 et le point de drisse du foc est le seul point qui ratache le foc au mat.

J'aurais voulu savoir s'il est possible (facilement) de déterminer la contrainte exercée au niveau du point de drisse ainsi que les déformations subies par le mat. On connait la force F exercée sur la voile. D'autre part, est il aussi possible d'avoir la contrainte qui s'exerce sur les autres points (amure et écoute). Mes premiers calculs me donnent une force de
2T au niveau de ces points (vent vrai de 15 noeuds mais vent apparent d'environ 25). Il s'agit d'un bateau à moteur avec des voiles en supplément.

Merci d'avance pour votre aide.

esteban

L'équipage
16 sept. 2010
16 sept. 2010

Je vois pas très bien...
D'après ce que je comprends, c'est comme si tu enlevais le mat d'un voilier et que tu remplace les deux haubans latéraux par deux mats ?

Ainsi le triangle formé par les mats et le pont est perpendiculaire à l'axe du bateau ?

Et Tu compte faire tenir l'ensemble avec la tension d'un foc pris en point d'amure je suppose à l'avant et en point de drisse au sommet des deux mats ?

16 sept. 2010

En vrai ???
Si c'est une étude pour le fun pourquoi pas, on peut établir des hypothèses simplificatrices qui permettront un calcul "simple".

Mais si c'est "pour de vrai" je laisserais ça à un bureau d'études spécialisé.

Bon vent à tous

16 sept. 2010

Patara
En fait l'essentiel de la charge proviendrait des étais sur l'arrière (pataras, bastaques) nécessaires pour contrebalancer la traction du foc et donner une tension initiale à l'étai (ou au guindant du foc).
L'effort du vent sur le foc est faible en rapport : j'ai vu des bateaux dont l'avant et l'arrière se soulevaient de plus de 10 cm lorsque on bridait le pataras lors du matage....

16 sept. 201016 juin 2020

Illustration
Ca existe : voir l'étayage sur l'arrière...

16 sept. 2010

un mat de 50 m!!!
ça mérite une étude un peu plus approfondie que les avis de néophytes sur un forum; surtout avec un foc de 50mx5m; et à mon avis, la contrainte sera largement supérieure à 2 T en pied de mat...

vérifie quand même les chiffres que tu donnes... mais surtout fais appel à un bureau d'études expérimenté...

16 sept. 2010

Bimats
Les montages bi mat en V sont très rares mais certainement intéressants. Il y en a un Marans.
Les mats sont obligatoirement en Carbone.
Un autre avait fait l'objet d'un article dans LN.
Les bases du problème semblent très exagérées.
En montage classique Marconi on dit que l'effort rapporté en pied de mat est de l'ordre du déplacement du bateau.

à priori et à la louche (et pour un monocoque):
la jambe sous le vent subira en compression la même chose qu'un mat normal, moins l'effort supporté par la jambe au vent.
La jambe au vent va subir en traction les efforts normalement pris par les haubans au vent, moins comme ci-dessus.

de nouveau à la louche, ça fait grosso modo le poids du bateau (configuration extrème et surtoilement).

Si on incline les mats vers l'arrière pour soulager le pataras, cette compression va augmenter. Dans les autres cas d'espèce le pataras subit des efforts comparables à ceux du pataras d'un grément classique avec la même surface de voiles d'avant.

Je ne comprends pas bien pourquoi cela ne pourrait être réalisé "qu'en carbone" ???

Cette solution de gréement séduisante à priori car elle permet une configuration tout enrouleurs facile à gerer n'a pas beaucoup de succès, malgre son déja grand age. la raison principale est sans doute le manque de possibilités de règlages qui va surement donner des bateaux gîtards et un mauvais rendement dans le gros temps.

16 sept. 2010

rendement ?
probablement aussi un moins bon rendement de la voilure due à l'absence la fente entre génois et GV, puisqu'il ne peut pas y avoir de GV.

Sur les dériveurs légers de performants on le sens très bien : même un tout petit foc crée un gros effet sur le fonctionnement d'une GV grâce à leurs positions respectives donnant un effet de fente.

17 sept. 2010

c'est pas l'effet de fente
qui pose pb (il est toujours possible de mettre foc classique+foc vertical entre les deux mats), ce sont les lois de la physique...
concrètement, chacun des deux mats doit avoir un profil supérieur à un mat unique équivalent, d'autant plus que les barres de flèche sont quasi impossibles à placer, donc le poids du gréément est deux fois supérieur à celui d'un mat classique, le fardage aussi, pour des avantages qui restent à démontrer; tous les essais, et ils furent nombreux, se sont soldés par l'abandon de la formule...

accessoirement, la contrainte sur le pied de mat est très facile à calculer pour les conditions décrites par adM, il s'agit de la simple résolution d'un parralélogramme des forces à la portée d'un élève de seconde scientifique, les seules inconnues, mais elles sont de taille, concernent les éléments invariables du gréément, le poids des profils (50m!!!!) et la tension de l'étai supportant le foc...
en première approximation, pour un mat de cette taille, la contrainte au pied du mat sous le vent dépasse les 10 T...

je serais curieux de savoir quel raisonnement, ou quel projet, a soutenu une telle idée...

17 sept. 2010

carbone
Bardal a répondu à Kiwi.
Il n'y a pas intérèt entre autre à faire monter le centre de gravité de la mature en général et en particulier pour ce montage.

Loop Head, Irlande

Phare du monde

  • 4.5 (47)

Loop Head, Irlande

2022