Echantillonnage poutre cata en composite

Bonjour à tous

La poutre avant d'Erendil, cata de 10,2 m et 3 tonnes est très oxydée. Je l'avais déjà fait renforcer il y a 15 ans en soudant deux demi coques alu sur les trois quart de la longueur, mais je vois qu'elles sont percées par endroit.

Je réfléchi à la remplacer par une poutre composite. Qui aurait idée de l'échantillonnage à mettre en oeuvre ? Elle sera en verre époxy. Elles sont en monolithique ? En sandwich ? Un pli sur une âme mousse, ce qui me semble de loin le plus facile à mettre en oeuvre ?

La poutre actuelle fait 3m80 et elle est fixée de chaque coté par une chape inox. J'aimerais garder ce système (et donc pas une poutre stratée sur les coques, quoi que cela ne doit pas être impossible à réaliser).

J'imagine un profil en forme d'aile épaisse. Elle doit tenir évidement la tension de l'étai, mais aussi la compression vers l'arrière du balestron qui porte soit le spi de 70m² soit le genaker de 38m². Il n'y a pas de poutre entre le pied de mat et la poutre avant.

Le plus simple serait une structure en CP 15mm (deux planches en croix) habillée de polystyrène pour donner le profil et stratée avec 1200 g de verre en triradial, le pli principal dans la longueur. Le tout enduit et peint. Elle serait fixée sur la chappe par une cadène inox boulonnée sur la charpente CP. Réaliste ?

Merci !

L'équipage
#poutre#catamaran#composite
ErendilErendil
19 nov. 2023
tikipattikipat
19 nov. 2023

J ai fait la mienne a partir d une bome alu de bonne section

Erendil:L'actuelle avait été faite par Francespar à priori avec un profil de mat. Elle est assez costaud. Comment tu as fait pour équiper ton profil de bome ? Soudage de pièces alu ? Il y a les cadènes de fixation en bout de bome, les cadènes de martingale, les deux barres de flèche de la martingale et les cadènes pour l'étai et le balestron, et donc les deux daviers.·le 19 nov. 17:20
tikipat:j ai découpé a la meules les pièces alu a souder , les extrémités , coté coque , le support étai , les daviers , la martingale a partir de barre de flèche , bref , c est du boulot , le tout soudé par un pro qui bosse a coté de Hyères , qui se construit un cata alu de 15 m ·le 19 nov. 17:32
tikipat:va au chantier de la Crau , j ai vu deux poutres alu près du cata en vrac au fond a droite , demande au chantier ... ·le 19 nov. 17:27
Erendil:Dac, je vais commencer par ça.·le 19 nov. 17:38
tikipat:mes pièces alu en 20 mm d épaisseur , tu as intérêt a avoir les bons disques a découper et de suifé les découpes ·le 19 nov. 17:39
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juliussejuliusse
19 nov. 2023

Ton idée semble réaliste. Pour être sur de ton coup, le mieux serait de faire faire quelques calculs par un archi. Ça va pas te revenir énorme et ça peut même te faire économiser au final.
Vois avec Jérôme Delaunay (Nautline) par exemple (qui bosse bien et a des bonnes idées), ou un autre de ton choix.

Erendil:Oui, je pensais en parler à Eric Jean (cabinet Profil à Marseille) qui avait dessiné le bateau, mais je préfère lui donner une idée précise pour ne pas le faire trop bosser.·le 19 nov. 17:35
juliusse:Bonne idée, l'architecte du bateau c'est le mieux. Arriver avec des idées c'est mieux, mais rester ouvert aux suggestions de l'architecte qui peut proposer autre chose de mieux parfois 👍·le 19 nov. 18:10
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FredericLFredericL
19 nov. 2023

Il faudrait faire des calculs avec les données de l'architecte ou les paramètres de la poutre actuelle, mais a première vue l'échantillonnage que tu envisages est beaucoup trop faible. Un stratifié verre UD époxy parfaitement réalisé (sous vide avec un taux de fibre important) a à peu près le même module d'élasticité qu'un alliage d'aluminium, donc pour avoir la même rigidité que de l'alu il faudrait la même épaisseur d'UD. Avec 1200 g de tissu triaxial on en est loin.
Pour ce que tu veux faire, il faut du monolithique, avec beaucoup d'UD. Tu peux faire une âme en mousse mais elle n'aura aucun rôle structurel, donc tu peux la faire avec du polystyrène extrudé.
Je pense que le plus simple serait de récupérer un bout de mât carbone cassé et de l'adapter.

Erendil:L'étai est en 8mm. Les efforts ne sont pas monstre et une ame est trés efficace dans une structure poutre. C'est l'effet baguette de pain; Tu prends que la mie, c'est tout mou, tu prends que la croute, elle casse alors que l'ensemble tient.Mes coques sont en triaxial 1050 dehors et 900 dedans sur une ame 15mm klegecell. La poutre médiane, qui tient le mat, est faite comme ça, mais elle est énorme. La poutre arrière, qui tient le rail de GV (35m2) est un caisson fait aussi comme ça.·le 19 nov. 18:21
FredericL:On ne peut pas comparer une coque et une poutre avant, les sollicitations ne sont pas les mêmes et les efforts ne sont pas du tout répartis de la même façon.
Un câble de 8 mm chargé à 20%, c'est une tonne. Je maintiens que la structure que tu envisages est très insuffisante.·le 19 nov. 18:44
Erendil:pourtant plein de catas plus gros ont une poutre avant composite, d'une taille très raisonnable. J'imagine une épaisseur de 20cm et une largeur de 30 à 40 cm, épaissie au milieu pour tenir la compression du balestron. Je peux ajouter dessus et dessous une tresse de carbone UD pour renforcer. Franchement, la strat, c'est costaud. La tole de ma poutre actuelle doit faire 2 ou 3 mm d'épaisseur, sans cloisonnage, alors que j'en mettrai 6 ou 7.·le 19 nov. 18:53
Erendil:Un triaxial 1200, c'est bien 5mm d'épaisseur.·le 19 nov. 18:54
FredericL:Oui, si tu en mets 4 couches. Compter environ 1/10 mm pour 100 g. Tu prends le problème à l'envers. Il faut d'abord calculer les efforts auxquels sera soumise la poutre, et ensuite définir les profils et les échantillonnages. ·le 19 nov. 19:15
Erendil:T'es sur ? Mes bordés sont bien plus épais que ça. Le tissu sec fait plusieurs mm.4kg au m², c'est plus du composite, c'est du monolithique lourd.·le 19 nov. 19:26
FredericL:Mais le monolithique c'est du composite. On considère qu'il faut le même poids re résine que de fibre. Avec ton triaxial 1200, on mettra 1.2 kg de résine au m2, soit un poids total de 2.4 kg. La masse volumique du stratifié verre/époxy est d'environ 1.8 à 2 kg/dm3, on en déduit que l'épaisseur de ta couche de stratifé est de 1.2 à 1.3 mm. ·le 19 nov. 21:33
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EbraballEbraball
19 nov. 2023

Je commencerai par faire le tour des casses pour voir si je ne peux pas récupérer un morceau de profil de mât de la bonne dimension, en plus tu aurais déjà le rail pour les coulisseaux de trampoline. Je ne m'embêterais pas à essayer de faire des embouts alu, je ferais en inox, ça se travaille et se soude facilement. Si tu tiens absolument à l'alu, plutôt qu'à la disqueuse, ça se découpe très bien à la scie circulaire, avec des lames adéquates (Je coupe des plaques de 20 mm avec la petite scie plongeante de Lidl et des lames achetées chez Weldom), mais pour les soudures, il faudra passer par un pro.
Sinon, pour l'option composite, tu pourrais utiliser un tube PVC du bon diamètre comme moule mâle perdu. Mais tu devra prendre un diamètre assez grand pour avoir l'inertie de l'alu.

Erendil:inox sur alu, je ne vois pas comment fixer et je crains la corrosion.·le 19 nov. 18:22
Ebraball:Oui, il faut isoler, mais la plupart des accastillages de mât (support barre de flèche, vit de mulet, ferrures de haubans, pontets, etc) sont en inox, avec des rivets monel.·le 19 nov. 23:21
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ErendilErendil
19 nov. 2023

En gros, j'ai trois options, fouiller les chantiers pour trouver une poutre alu adaptable, en commander une à Selden ou Sparcraft, ou la faire en composite/inox.

juliusse:Bois/époxy si c'est bien fait ce sera léger et rigide. Et tu peux ensuite boulonner sans craintes de corrosion.·le 19 nov. 18:47
tikipat:tu as oui trois options , fauché , tu en cherche une dans un chantier , tu as des sous tu en commande une toute faite , tu as envie de t amuser tu la fabrique . ·le 19 nov. 18:47
Erendil:En vrai, je préfère l'option "la fabriquer" parce que j'aime ça. En dernier commander tout fait cher. Mais si j'en trouve une de la bonne taille, pourquoi pas. ·le 19 nov. 18:53
tikipat:le bois , bof , ça peur pourrir même chargé a l époxy ·le 19 nov. 18:49
juliusse:Et pourtant je connais plein de poutres de cata en bois époxy qui ont 40 ans et sont toujours nickel. ·le 19 nov. 23:10
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FredericLFredericL
19 nov. 2023

Tant qu'à la faire en composite, autant la faire en carbone.

MixelMixel
19 nov. 2023

Tu as aussi la solution adoptée par Philippe Harlé sur ses Punch
Une poutre en Té en massif (je ne sais pas quelle essence)
En tous cas sur Tintamarre ça ne pose pas de problème de vieillissement .
Entraxe coques 4m
Mixel

Erendil:C'est du massif ou du lamellé ? En lamellé, ca peut être une solution aussi, c'est facile à faire dans cette taille et facile à accastiller. C'est une option aussi. Ca sera plus lourd qu'en composite.·le 19 nov. 19:08
juliusse:En lamellé c'est méga solide, mais en effet plus lourd. ·le 20 nov. 12:55
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TrimaranTrimaran
19 nov. 2023

Moi, perso, je mettrais un billet et la question à un pro, comme ça tu as une vraie réponse. J'avais eu un vrai problème technique, Erik sur hisséo(mais que j'avais contacté dans la vraie vie)avait eu la gentillesse de me répondre.
Une fois la question défini, entre le type de bateau et le matériau choisi, tu auras la réponse, et tu n'auras plus qu'à te faire plaisir.

tikipat:oui E.Lerouge , qui est un ami , prendra ta demande au sérieux car il aime les constructeurs amateur et sera répondre a ta demande . ·le 19 nov. 19:00
Erendil:J'ai déjà échangé plusieurs fois avec Eric Lerouge sur des points techniques et je connais bien sa disponibilité. Il m'avait même répondu au tel un dimanche pendant un jury de régate pour éclaircir un point de la jauge multi2000. Mais j'irai plutôt solliciter Eric Jean qui a dessiné la série.·le 19 nov. 19:05
Trimaran:Je le mentionnais lui, car j'ai eu à faire avec lui, mais le plus simple et si il est toujours vivant ou disponible, l'architecte du bateau est le mieux placé.·le 19 nov. 21:16
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ErendilErendil
19 nov. 2023

Pas d'avis d'un constructeur de cata avec poutre en composite ?

Cédric 1983Cédric 1983
20 nov. 2023

un morceau de mat carbonne et en avant!

sinon, une bôme va très bien, et c'est pas cher (même en neuf)

Trimaran:C'est bien rare, le beau mat carbone cassé et pas cher idem pour la bome.·le 20 nov. 12:53
Cédric 1983:tu prends contact avec tous les gréeurs de l'arc méditerranéen, tu vas en trouver des mats... il faut aussi faire marcher le réseau·le 20 nov. 13:02
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Calypso2Calypso2
20 nov. 2023

si je comprends bien la cinetique de cette liaison avec l'étai qui tire dessus , elle travaille en flexion et en rotation à la fois ... or sauf erreur un mat lui est fait pour travailler en compression ..

FredericL:S'il y a une martingale, elle travaillera essentiellement en compression. ·le 20 nov. 18:50
Calypso2:s'il y a ..·le 20 nov. 19:03
Calypso2:par contre pas sur que ça supprime la torsion ·le 20 nov. 19:03
Erendil:Martingale, donc pas de torsion. Par contre, poussée vers l'arrière par le balestron. Ce qui suppose de l'élargir. Demain, j'irais mesurer l'actuelle pour voir ce que cela peut donner.·le 20 nov. 19:54
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