{"id":443,"date":"2017-06-15T17:27:59","date_gmt":"2017-06-15T16:27:59","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/?p=443"},"modified":"2017-06-16T08:57:09","modified_gmt":"2017-06-16T07:57:09","slug":"caracterisation-experimentale-dune-planche-de-skateboard","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/2017\/06\/15\/caracterisation-experimentale-dune-planche-de-skateboard\/","title":{"rendered":"Caract\u00e9risation exp\u00e9rimentale d&#8217;une planche de skateboard"},"content":{"rendered":"<p dir=\"ltr\" style=\"text-align: center\">Bonjour \u00e0 toutes et \u00e0 tous, nous sommes Nicolas, Pierre et \u00c9ric, trois \u00e9tudiants en deuxi\u00e8me ann\u00e9e de cycle pr\u00e9paratoire \u00e0 l\u2019Istia.<\/p>\n<p dir=\"ltr\" style=\"text-align: center\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter\" alt=\"R\u00e9sultat de recherche d'images pour &quot;skate&quot;\" src=\"https:\/\/secure.static.tumblr.com\/0913f982c12694fdfe1a5dda5b5d3476\/oh0jvu3\/2MSn6f7oh\/tumblr_static_77qnrqohjh8ggsgo4kgsc4woc.jpg\" width=\"300\" height=\"170\" \/><\/p>\n<p dir=\"ltr\">Afin de conclure ces deux ann\u00e9es, nous avons eu la possibilit\u00e9 de r\u00e9aliser un projet de conception. En voulant associer travail et plaisir, nous avons ainsi choisi la caract\u00e9risation d\u2019une planche de skateboard car nous appr\u00e9cions tous les trois les sports de glisse.<\/p>\n<p dir=\"ltr\">Nous avions pour mission de respecter les dimensions d\u2019une planche de skate, autrement dit, sa forme complexe ainsi que ses diff\u00e9rentes couches. Pour cela, nous avons \u00e9tudi\u00e9 les d\u00e9formations avec une\/des force(s) d\u00e9finie(s). L\u2019objectif de notre projet f\u00fbt donc de comparer les donn\u00e9s th\u00e9oriques et exp\u00e9rimentales de d\u00e9formations obtenues sur une planche de skateboard.<\/p>\n<p dir=\"ltr\">Tr\u00e8s enthousiasm\u00e9s et dans l\u2019optique de fabriquer la planche \u00e0 la fin du projet, nous avons d\u2019abord commenc\u00e9 par \u00e9tudier les diff\u00e9rents types de construction de skate ainsi que le choix des mat\u00e9riaux composites d\u00e9j\u00e0 utilis\u00e9s sur certain skateboard du march\u00e9.<\/p>\n<p dir=\"ltr\">Ensuite, nous avons proc\u00e9d\u00e9 en deux grandes \u00e9tapes\u00a0qui \u00e9taient de valider le test des efforts et de choisir le skateboard en composites id\u00e9al :<\/p>\n<ol>\n<li>\n<p dir=\"ltr\"><strong>Validation du test des efforts m\u00e9caniques pouvant s\u2019appliquer \u00e0 une planche de skate<\/strong><\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n<ul>\n<li>\n<p dir=\"ltr\">Recherches sur les forces m\u00e9caniques pouvant s&#8217;appliquer \u00e0 un skateboard<\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p dir=\"ltr\">R\u00e9alisation de deux tests m\u00e9caniques sur une planche de sapin brute<\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p dir=\"ltr\">R\u00e9colte des donn\u00e9es du sapin sur le logiciel CES<\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p dir=\"ltr\">Conception et simulation des efforts sur cette planche gr\u00e2ce au logiciel SolidWorks et aux donn\u00e9es de CES en respectant les contraintes du test exp\u00e9rimental<\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p dir=\"ltr\">Comparaison entre les donn\u00e9es exp\u00e9rimentales et th\u00e9oriques<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<ol start=\"2\">\n<li>\n<p dir=\"ltr\"><strong>Choix d\u2019un skateboard optimal en \u00e9rable et en mat\u00e9riaux composites<\/strong><\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n<ul>\n<li>\n<p dir=\"ltr\">R\u00e9alisation de deux tests m\u00e9caniques sur une planche de skate<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<ul>\n<li>\n<p dir=\"ltr\">R\u00e9colte des donn\u00e9es de l\u2019\u00e9rable, de la fibre de verre et de la fibre de carbone sur le logiciel CES<\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p dir=\"ltr\">Conception et simulation des efforts sur cette planche gr\u00e2ce au logiciel SolidWorks et aux donn\u00e9es de CES en respectant les contraintes du test exp\u00e9rimental<\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p dir=\"ltr\">Comparaison entre les donn\u00e9es exp\u00e9rimentales et th\u00e9oriques<\/p>\n<\/li>\n<li>\n<p dir=\"ltr\">Conception de planches de skate diff\u00e9rentes \u00e0 base de 5 couches compos\u00e9es d\u2019\u00e9rable et\/ou de fibre de carbone et\/ou de fibre de verre<\/p>\n<\/li>\n<\/ul>\n<p dir=\"ltr\">Contenu des diff\u00e9rentes sous-parties\u00a0:<\/p>\n<p dir=\"ltr\"><strong>Recherches sur le type de construction de la planche de skate<\/strong><\/p>\n<p dir=\"ltr\">Pour mieux cerner notre sujet, nous avons recherch\u00e9 diff\u00e9rents types de skateboard en composites sur Internet et en posant des questions sur quelques forum sp\u00e9cialis\u00e9s. En ce qui concerne la structure nous avions pens\u00e9 \u00e0 une structure en sandwich et en nid d\u2019abeilles comme certains skis mais cela paraissait assez complexe \u00e0 r\u00e9aliser donc nous avons pr\u00e9f\u00e9r\u00e9 nous orienter sur la structure basique du skate, c\u2019est-\u00e0-dire, la superposition de diff\u00e9rentes couches de mat\u00e9riaux que l\u2019on appelle plis.<\/p>\n<p dir=\"ltr\">Nous avons \u00e9galement recherch\u00e9 diff\u00e9rents mat\u00e9riaux qu\u2019on pouvait int\u00e9grer \u00e0 notre skate. Il en a r\u00e9sult\u00e9 que le bois d\u2019\u00e9rable est parfait car il n\u2019est ni trop rigide ni trop souple, que la fibre de carbone am\u00e9liore la r\u00e9sistance \u00e0 la flexion\/compression et que la fibre de verre est int\u00e9ressante pour son c\u00f4t\u00e9 peu abrasif (exemple d\u2019application, dessous du skate).<\/p>\n<p dir=\"ltr\"><strong>Recherches sur les forces m\u00e9caniques :<\/strong><\/p>\n<p dir=\"ltr\">Pour cette partie, notre camarade skateur Eric, nous a montr\u00e9 les diff\u00e9rents tricks qu\u2019on pouvait faire en skate. Nous avons donc d\u00e9terminer les diff\u00e9rentes forces s\u2019appliquant sur un skate et avons r\u00e9capitul\u00e9 \u00e7a sous la forme d\u2019un tableau :<\/p>\n<p dir=\"ltr\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/tableau.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-472 aligncenter\" alt=\"tableau\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/tableau-300x175.png\" width=\"300\" height=\"175\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/tableau-300x175.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/tableau-1024x600.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/tableau-500x293.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/tableau.png 1033w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-473 aligncenter\" alt=\"tableau2\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/tableau2-300x168.png\" width=\"300\" height=\"168\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/tableau2-300x168.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/tableau2-1024x573.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/tableau2-500x280.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/tableau2.png 1042w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n<p dir=\"ltr\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-508 aligncenter\" alt=\"Capture\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/Capture-300x74.png\" width=\"300\" height=\"74\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/Capture-300x74.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/Capture-1024x255.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/Capture-500x124.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/Capture.png 1037w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/p>\n<p dir=\"ltr\"><strong>Test m\u00e9canique :<\/strong><\/p>\n<p dir=\"ltr\">Le test m\u00e9canique fut assez complexe \u00e0 mettre en place. Nous nous sommes servis du mat\u00e9riel disponible dans le hall technologique dont un comparateur, un chariot et des bidons d\u2019une capacit\u00e9 respective de 32 L environ.<\/p>\n<p dir=\"ltr\">Le but \u00e9tant d\u2019\u00e9tudier des d\u00e9formations, nous avons utilis\u00e9 deux bidons remplis d\u2019eau et les avons fix\u00e9 \u00e0 l\u2019aide de mousquetons et de sangles sur la planche. Ainsi, cela nous a permis d\u2019observer une fl\u00e8che aux endroits d\u00e9sir\u00e9s. Le comparateur \u00e9tant fix\u00e9 sur une planche non d\u00e9form\u00e9e, nous avons pu mesurer la fl\u00e8che.<\/p>\n<p dir=\"ltr\">Nous avons choisi d\u2019effectuer deux tests : les plus importants au niveau de la d\u00e9formation d\u2019un skate.<\/p>\n<p dir=\"ltr\">Nous avons fait nos premiers test avec une planche de sapin brute d\u2019une \u00e9paisseur de 2.7 mm (il n\u2019y avait pas plus fin dans les grandes surfaces) et d\u2019une longueur de 80 cm (longueur g\u00e9n\u00e9rale d\u2019un skate).<\/p>\n<p dir=\"ltr\">Afin de r\u00e9aliser ce test nous avons dans un premier temps charg\u00e9 deux bidons (environ 64 kg) sur le centre de la planche et nous avons \u00e9tudi\u00e9 une fl\u00e8che de 0.15 mm au centre de la planche. Dans un second temps nous avons charg\u00e9 un bidon sur chaque extr\u00e9mit\u00e9 de la planche afin d\u2019obtenir une nouvelle fois une flexion mais dans le sens inverse. Au centre de la planche nous avons obtenu une fl\u00e8che de 1.5 mm. Ces deux essais ont \u00e9t\u00e9 confirm\u00e9 par Solidworks qui, une fois la simulation reproduite, nous a donn\u00e9 une fl\u00e8che du m\u00eame ordre de grandeur \u00e0 + ou &#8211; 0.2 mm.<\/p>\n<p dir=\"ltr\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/pute.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-515 aligncenter\" alt=\"pute\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/pute-300x168.jpg\" width=\"450\" height=\"252\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/pute-300x168.jpg 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/pute-1024x576.jpg 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/pute-500x281.jpg 500w\" sizes=\"auto, (max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><\/a><\/p>\n<p dir=\"ltr\"><strong>Logiciel CES :<\/strong><\/p>\n<p dir=\"ltr\">Le logiciel CES est une grande base de donn\u00e9e tr\u00e8s compl\u00e8te recensant un tr\u00e8s grand nombre de mat\u00e9riaux ainsi que leurs caract\u00e9ristiques. Gr\u00e2ce \u00e0 cette base de donn\u00e9es, nous avons pu obtenir les fiches techniques des diff\u00e9rents mat\u00e9riaux que nous souhaitions \u00e9tudier..<\/p>\n<p dir=\"ltr\">Pour le bois, nous avons recherch\u00e9 les donn\u00e9es du sapin pour la validation du test avec la planche achet\u00e9e en grande surface et nous avons recherch\u00e9 les donn\u00e9es de l\u2019\u00e9rable canadien (bois utilis\u00e9 sur la majorit\u00e9 des planches de skate du march\u00e9) pour le choix du skateboard final.<\/p>\n<p dir=\"ltr\">En ce qui concerne les composites (fibre de verre et de carbone), nous avons recueilli les donn\u00e9es seulement pour le choix du skateboard final en composite.<\/p>\n<p dir=\"ltr\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/Boissensfibre.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-512 aligncenter\" alt=\"Boissensfibre\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/Boissensfibre-300x162.png\" width=\"300\" height=\"162\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/Boissensfibre-300x162.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/Boissensfibre-1024x554.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/Boissensfibre-500x270.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/Boissensfibre.png 1920w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/FC.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-513 aligncenter\" alt=\"FC\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/FC-300x162.png\" width=\"300\" height=\"162\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/FC-300x162.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/FC-1024x554.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/FC-500x270.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/FC.png 1920w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p dir=\"ltr\"><strong>Conception et simulation sur Solidworks :<\/strong><\/p>\n<p dir=\"ltr\">Pour valider le test nous avons mod\u00e9lis\u00e9 la \u00a0planche de sapin reconstitu\u00e9e \u00e0 l\u2019identique que celle utilis\u00e9e exp\u00e9rimentalement. Nous avons d\u00fb fractionner la planche afin de pouvoir lui appliquer les forces et contraintes aux endroits voulu et nous avons ensuite rentr\u00e9 les propri\u00e9t\u00e9s du sapin dans SolidWorks afin d\u2019appliquer le mat\u00e9riau \u00e0 notre mod\u00e9lisation. Ainsi, nous avons pu simuler notre exp\u00e9rience de mani\u00e8re th\u00e9orique et comparer nos r\u00e9sultats exp\u00e9rimentaux avec ceux obtenus sur Solidworks.<\/p>\n<p dir=\"ltr\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/b_c_b_c_v_depalcement.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-518 aligncenter\" alt=\"b_c_b_c_v_depalcement\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/b_c_b_c_v_depalcement-300x168.png\" width=\"300\" height=\"168\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/b_c_b_c_v_depalcement-300x168.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/b_c_b_c_v_depalcement-1024x575.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/b_c_b_c_v_depalcement-500x281.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/b_c_b_c_v_depalcement.png 1599w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p dir=\"ltr\"><a href=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/essaie_3_couche-balsaetPVC.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"size-medium wp-image-519 aligncenter\" alt=\"essaie_3_couche balsaetPVC\" src=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/istiaprojetsei2\/files\/2017\/06\/essaie_3_couche-balsaetPVC-300x168.png\" width=\"300\" height=\"168\" srcset=\"https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/essaie_3_couche-balsaetPVC-300x168.png 300w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/essaie_3_couche-balsaetPVC-1024x576.png 1024w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/essaie_3_couche-balsaetPVC-500x281.png 500w, https:\/\/blog.univ-angers.fr\/polytech_2A\/files\/2017\/06\/essaie_3_couche-balsaetPVC.png 1920w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p dir=\"ltr\">Pour le choix d\u2019une planche de skate en composites optimale, nous avons mod\u00e9lis\u00e9 un skateboard en 5 plis d\u2019une \u00e9paisseur de 0.3 mm respectifs afin d\u2019avoir un skate d\u2019une \u00e9paisseur finale standardis\u00e9e (1.5 mm). Nous avons ensuite pr\u00e9par\u00e9 la planche au simulations (maillage num\u00e9rique, application des forces, imposition des g\u00e9om\u00e9tries fixes) afin d\u2019observer les contraintes et d\u00e9formations sur la planche.<\/p>\n<p>Nous remercions M.VERRON et M.IBRAHIM pour nous avoir soutenu et aider lors de notre projet, ainsi que M.SAINTIS qui nous a sorti d&#8217;un probl\u00e8me rencontr\u00e9 sur SolidWorks.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Bonjour \u00e0 toutes et \u00e0 tous, nous sommes Nicolas, Pierre et \u00c9ric, trois \u00e9tudiants en deuxi\u00e8me ann\u00e9e de cycle pr\u00e9paratoire \u00e0 l\u2019Istia. Afin de conclure ces deux ann\u00e9es, nous avons eu la possibilit\u00e9 de r\u00e9aliser un projet de conception. 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