URGENT! Besoin d'aide: devoir sur le dimensionnement des suspensions

[Invité §My_473Bp]

Bonjour à tous

 

Je suis apprenti ingénieur en génie mécanique et productique et je viens solliciter votre aide car j'ai un devoir maison à rendre pour le 15 décembre et je ne sais pas du tout comment aborder le sujet car c'est la première fois que je fais un devoir de ce type.

Je vais vous écrire le sujet en entier, comme ca vous saurez de quoi il s'agit exactement.

 

Ce projet à pour but d'étudier les vibrations d'une voiture. Il se compose de deux parties. Dans la première partie, on dimensionne les suspensions d'une voiture en choisissant ses ressorts et ses amortisseurs. La deuxième a pour objectif de diminuer les vibrations induites par un mauvais équilibrage des roues.

Le projet reste libre. Vous pouvez suivre ou ne pas suivre le plan proposé. Vous pouvez notamment proposer des modélisations plus réaliste que celles du sujet. C'est à vous de choisir le véhicule qui vous intéresse et d'aller chercher les données utiles le concernant. L'autonomie comptera beaucoup pour la note.

 

Partie 1: Dimensionnement des suspensions.

On suppose que la charge est uniformément répartie sur les 4 rues=> hypothèse à commenter (je pense que c'est une hypothèse qui sert à simplifier le problème, donc à simplifier les calculs). Donc la voiture pourra être modélisée par un oscillateur 1DDL.

1) Dimensionnement du ressort: Pour calculer la raideur du ressort, on pourra choisir sa longueur, puis s'assurer que celui-ci se comprime d'une certaine longueur à vide et d'une autre longueur lorsque le véhicule est chargé.

2) Dimensionnement de l'amortisseur: On supposera que le support est mobile. Pour calculer le coefficient d'amortissement, on s'intéressera au franchissement d'un trottoir de 10cm à 50km/h. On pourra supposer que durant la montée du trottoir, l'accélération du support est constante (à discuter). On choisira alors un amortisseur qui garantit que les roues ne décollent pas du sol durant le franchissement du trottoir et qui évite d'avoir trop d'oscillations pendant et après ce franchissement.

 

Voici la première partie. Pour l'instant je ne vous fournis pas la deuxième car pour moi, si vous m'aidez sur la première, ca sera déjà un énorme service.

En tout cas, je remercie tout ceux qui se seront attardé sur mon cas.

Merci beaucoup

 

Adrien

[lord schreiou]

Ah, ça me rappelle mes cours d'IUP GMP tout ça !!!

 

Bon là ce soir j'ai pas le temps, ni demain, mais je vais voir si je peux écrire quelques équations ^^

[Invité §My_473Bp]

merci beaucoup en tout cas

[Invité §My_473Bp]

help pleaaaase

[lord schreiou]

Perso, je ferais ça comme ça :

 

Pour ce qui est de la répartition des roues, on peut effectivement raisonner sur un seul ddl. Ca simplifie beaucoup le problème et il vaut mieux commencer simple et raffiner ensuite le modèle une fois qu'on s'est fait la main.

De plus, la voiture va bouger train par train, c'est à dire que d'abord il y aura les deux roues avant à traverser le trottoir, puis les deux roues arrières.

 

Bon il y a le moteur à l'avant, mais je suppose qu'il y a un contre poids sur le train arrière. A voir, mais pas tout de suite ^^

 

Déjà, il faut poser le modèle : deux éléments à considérer : la suspension et le passage de la roue sur le trottoir.

 

La suspension, on la modélise par un ressort et un amortisseur. Chacun a sa propre loi de comportement, le but du jeu étant de déterminer celle de l'ensemble, et ça dépend s'ils sont montés en parallèle ou en série.

Pour un ressort, on a F=K.x, F étant la force, K la raideur et x l'allongement ou rétrécissement. Pour l'amorto, c'est F = J dx/dt avec J la constante d'amortissement du matériel.

 

x et sa dérivée sont donc les données d'entrée. On les obtient d'après les hypothèses de départ d'où x vaut 10 cm. Quant à dx/dt, c'est la modélisation de la roue qui va la donner.

à t = t0, la roue est juste au contact du trottoir ; à t = t1 = t0 + Delta t, la roue vient de passer complètement sur le trottoir, elle repose juste sur l'arrête de celui-ci. Donc durant le laps de temps Delta t, le centre de la roue s'élève de 10 cm. Un petit exercice de géométrie (connaissant le rayon de la roue) permet de déterminer de quelle distance horizontale s'est déplacé le centre de la roue. Connaissant la vitesse de la voiture, on peut déterminer t1 - t0 et donc dx/dt.

 

Je suppose dans ce modèle que la voiture ne ralenti pas en montant le trottoir, et que ses pneus sont parfaitement rigides. La vitesse dx/dt est donc constante, et la roue n'amortit pas le mouvement, c'est donc à la suspension d'encaisser toute l'énergie. Hypothèse pénalisante, à retenir pour le dimensionnement.

 

Une fois que tu as ça, tu peux écrire l'équation du mouvement de la suspension. K et J sont des paramètres que tu vas ajuster pour respecter le critère sur l'effort que subit la suspension.

 

Si les éléments sont montés en série, l'effort est le même sur les éléments. Par contre, s'ils sont en parallèle, c'est x qui est le même, il faut donc calculer le F de chacun.

 

 

Personnellement, j'ai pour habitude d'écrire le problème en sigma et epsilon, c.a.d. en contrainte (MPa) et déplacement relatif (sans unité). A toi de voir, faut juste rester cohérent dans les unités.

[lord schreiou]

Hmmm je viens de relire le sujet, attention quand même dans ce que j'ai écrit, faut pas oublier que le ressort est pré-comprimé par le poids de la voiture, donc l'équation F=Kx doit être un peu ajustée.

 

Pour la deuxième partie, j'ai déjà donné la réponse en fait, faut étudier la loi de comportement de l'ensemble et ajuster les valeurs de K et J pour que les oscillations restent inférieures à un seuil.

[Invité §My_473Bp]

Je te remercie bcp pour l'aide que tu m'as apporté, tu m'as bcp simplifié la tache. Une tite question me trotte dans la tête, tu fais quoi comme métier ??

[lord schreiou]

Je te remercie bcp pour l'aide que tu m'as apporté, tu m'as bcp simplifié la tache. Une tite question me trotte dans la tête, tu fais quoi comme métier ??

 

 

Ben actuellement je suis dans la recherche.