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dirigeable sous vide

Bonsoir Michel,

sollac;2714557 à dit:
Du carbone de limite élastique à 328 MPa : ça le fait en traction, en compression ce qui est notre cas ici: j’en sais rien, je pense que ça doit flamber (mécaniquement) facilement avec si peu d ‘épaisseur (s’il y en a un qui a envie de calculer un flambage d’Euler (si c'est bien celui là) d'une sphère en compression…go)

Sommes-nous capables de faire une sphère parfaite aussi fine, car le moindre défaut fout tous ces calculs en l’air
Tu as tout dit ;-) Et quand bien même on saurait réaliser une sphère parfaite, la moindre pichenette en un endroit de la paroi la fera collapser instantanément... et plop, par terre....
Pour qu'un tel système fonctionne, il faudrait l'étayer par une structure interne type treillis, qui pèsera certainement bien plus lourd que le gaz économisé en faisant le vide.
 
sollac;2714557 à dit:
Bonjour à tous

Sous cette différence de pression, la contrainte dans la peau d’une sphère de rayon r et d’épaisseur e (très faible par rapport à r), vaut (P0 r) / (2e), soit dans notre cas une contrainte de 328 MPa pour un matériau isotrope (mêmes caractéristiques mécaniques dans toutes les directions)

Je ne suis pas un spécialiste de la mécanique mais pour une sphère, la contrainte c'est Pr/2 Pi e. Dans ton appli numérique, elle n'est donc "que" de 100 MPa. Déjà, on est très en dessous de la contrainte à rupture en compression d'un composite C qui est de 1250 MPa et très certainement de la limite élastique vu le caractère très peu résilient de ces composites. C'est la première condition sine qua non.

Ensuite, la contrainte critique (cas du flambage élastique au sens d'Euler) d'une sphère sous pression hydrostatique est

Ee/r * 1/SQRT(3(1-v²)) (avec r le rayon, e l'épaisseur, E le module d'Young et v le coeff de Poisson).

Pour une sphère "carbone", on ne peut pas dire que ce soit une nanosphère (dommage, le module d'Young d'un nanotube, c'est 1100 Gpa) car 0,6 m ce n'est pas tout à fait nano :) . On va conserver le composite epoxy - fibres de carbone, 2 matériaux à modules très éloignés (l'époxy c’est 2 à 3 GPa et la fibre de C , c'est 650 GPa) pour lequel on obtient en général guère mieux que 70 Gpa. Côté coeff de Poisson, c'est 0,4. Avec ces valeurs, l'appli numérique de la formule ci-dessus donne une contrainte critique de 7,34 MPa --> Boom !

Résultat, pour une sphère de 1 m3 et de 1/10 mm d'épaisseur, c'est à dire à peine foutue de lever son propre poids, rien que de la refermer en haut de la tour Eiffel et de redescendre avec, elle pète pratiquement dans les mains de son porteur arrivée au champ de Mars, comme une bulle de savon. Cette image de la tour Eiffel pour illustrer qu'on est très très très ... loin d'avoir fait le vide à l'intérieur pour qu'elle implose.

Comme ça va empirer avec la taille, voilà qui répond à l'étonnement de notre ami quant à la non réalisation de cette idée. Vu les ordres de grandeur, ce n'est pas de sophistiquer les calculs qui apportera ce qui manque.


 
Bonsoir,

Si on regarde l"existant, on a le savoir faire dans le domaine pour ce qui est de la forme de la structure résistante à la pression :

Sphère de bathyscaphe (creuse ;-)

Bathysphere.jpg


En plus moderne et certes moins résistant à la pression un sous marin du futur :

10024-201023183212240-001917922603892451508.jpg


Maintenant, c'est le matériaux et le maillage de la structure qui rendra cela possible ... Pour la légèretés.

Quand je lis cet article (à portée de tous) et que l'on pense que l'aviation a "juste" un bon siècle 1/3 : Ben c'est pour bientôt ce genre de ballon :-D
 
Bracame;2714571 à dit:
Bonsoir,

Si on regarde l"existant, on a le savoir faire dans le domaine pour ce qui est de la forme de la structure résistante à la pression :

Sphère de bathyscaphe (creuse ;-)

Bathysphere.jpg


En plus moderne et certes moins résistant à la pression un sous marin du futur :

10024-201023183212240-001917922603892451508.jpg


Maintenant, c'est le matériaux et le maillage de la structure qui rendra cela possible ... Pour la légèretés.

Quand je lis cet article (à portée de tous) et que l'on pense que l'aviation a "juste" un bon siècle 1/3 : Ben c'est pour bientôt ce genre de ballon :-D

comme expliqué plus haut , c'est une histoire d'ordres de grandeurs , même avec toute la bonne volonté du monde, il y aura toujours des contraintes de structures indépassables quel que soit le matériau envisagé, la matière a des limites qui font que certaines réalisations ne sont pas faisables et ne le seront jamais
 
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