Souplesse du cadre et effet ressort

de **jeanjacques** » Mer 2 Mai 2018 11:46

Salut,

Une vidéo récente de GCN montrant cet effet ressort que certain possesseur de cadre acier évoque (même si vous ne comprenez pas l'anglais, les images se suffisent à elles mêmes): https://youtu.be/BH_AL4rxrp8
Edit: pas moyen d'intégrer une vidéo directement ?

A mettre en relation avec le travail de Jan Heine déjà évoqué ici (son test en aveugle avec 4 cadres acier à l'extérieur identique mais aux tubes différents): https://janheine.wordpress.com/2018/01/28/myth-4-stiffer-frames-are-faster/

[quote=Jan Heine] I hypothesized that relatively flexible frames were easier to pedal, because they did not resist our pedal strokes. We could get in sync with the frame, pushing down harder during the power stroke. The frame stored the excess energy as it flexed, and returned it to the drivetrain during the “dead spots” at the top and bottom of the stroke.[/quote]
https://janheine.wordpress.com/2011/02/27/a-journey-of-discovery-part-5-frame-stiffness/
https://janheine.wordpress.com/2011/10/03/science-and-bicycles-frame-stiffness/

de **jordi.montesinos** » Mer 2 Mai 2018 14:31

jeanjacques a écrit:Salut,

Une vidéo récente de GCN montrant cet effet ressort que certain possesseur de cadre acier évoque (même si vous ne comprenez pas l'anglais, les images se suffisent à elles mêmes): https://youtu.be/BH_AL4rxrp8
Edit: pas moyen d'intégrer une vidéo directement ?

A mettre en relation avec le travail de Jan Heine déjà évoqué ici (son test en aveugle avec 4 cadres acier à l'extérieur identique mais aux tubes différents): https://janheine.wordpress.com/2018/01/28/myth-4-stiffer-frames-are-faster/

[quote=Jan Heine] I hypothesized that relatively flexible frames were easier to pedal, because they did not resist our pedal strokes. We could get in sync with the frame, pushing down harder during the power stroke. The frame stored the excess energy as it flexed, and returned it to the drivetrain during the “dead spots” at the top and bottom of the stroke.

https://janheine.wordpress.com/2011/02/27/a-journey-of-discovery-part-5-frame-stiffness/
https://janheine.wordpress.com/2011/10/03/science-and-bicycles-frame-stiffness/[/quote]
Pas eu le temps de regarder tous les liens mais la plus part semblent être ceux qui reviennent régulièrement sur les forums. Les gars de GCN ont une rigueur scientifique nulle: ils chargent un système en statique comme un ressort puis disent "il y a De l'énergie emmagasinée"... Heu... oui... ok... rien de nouveau La, mais est-ce que cette énergie est utile à l'avancement? Si le retour latéral arrive en fin de descente de manivelle (puisque tu ne crées plus de "force" ) en quoi permet-il de faire tourner les manivelles?
Des mesures sans mesure de puissance ne servent à rien pour quantifier la perf. J'ai eu l'occasion de mesurer les effets de la rigidité (en danseuse) De prototypes strictement équivalent sur les autres éléments... et De mémoire, a 300w, entre du rigide et du souple tu avais 30 secondes sur une montée De 5km. Tu avais également un pic de puissance plus élevé en accélération.
Est ce que l'effet est moins prononcé quand tu restes assis, je ne l'avais pas mesure.
Est ce que le ressenti peut te dire autre chose? Sans aucun doute

Envoyé de mon iPhone en utilisant Tapatalk

de **ThierryG** » Mer 2 Mai 2018 18:07

De mémoire, a 300w, entre du rigide et du souple tu avais 30 secondes sur une montée De 5km.

Lequel montait le plus vite ?

de **Joe 1234** » Mer 2 Mai 2018 18:28

ThierryG a écrit: De mémoire, a 300w, entre du rigide et du souple tu avais 30 secondes sur une montée De 5km.

Lequel montait le plus vite ?

J'imagine que le rigide monte plus vite....

de **jordi.montesinos** » Mer 2 Mai 2018 18:48

Joe 1234 a écrit:
ThierryG a écrit: De mémoire, a 300w, entre du rigide et du souple tu avais 30 secondes sur une montée De 5km.

Lequel montait le plus vite ?

J'imagine que le rigide monte plus vite....

Oui le rigide, pour les pic de puissance de mémoire je ne sais plus il faudrait que je retrouve mon rapport.

Envoyé de mon iPhone en utilisant Tapatalk

de **Ajaj** » Jeu 3 Mai 2018 07:01

Lol le come-back du cadre ressort. Faut bien se rendre compte que vu les développements et les cadence utilisé en vélo ne serait ce que 1mm de déflexion à la pédale à chaque tour au point de couple maximal représente une belle perte d'avancement. Un cadre souple pour la performance c'est du délire. Surtout on espère quoi ? Que l'énergie soit rendue à la route à un autre moment ? Mécaniquement je voit pas comment aux points mort la déflexion n'est pas dans le bon sens et il faudrait une force en opposition pour transmettre.
Pour imaginer ce qui se passe sur un bon vieux Reynolds 531 il suffit de prendre une barre métallique un peu souple et la fléchir en aller retour. Certe elle renvoie de l'énergie (vers l'utilisateur) lors du retour mais cette énergie ne sert à rien, le corps humain n'est pas une voiture hybride il ne récupère pas l'énergie. Au bout d'un moment tas les biceps en feu c'est tout.

de **Ajaj** » Jeu 3 Mai 2018 07:05

Pour compléter filtrer les vibrations de la route est avantageux on peut mesurer des pertes de performance quand le cycliste est secoué. Il faudra privilégier des solutions qui amortissent sans perte significative de raideur au pedalage, en isolant les mouvement à amortir. Les nouveaux wilier Cento sont sympa par exemple.

de **teamdindon** » Jeu 3 Mai 2018 08:06

Ajaj a écrit:Lol le come-back du cadre ressort.

Bah oui mais les cadres rigides plantent dans les bosses :mrgreen:

de **The Stig** » Jeu 3 Mai 2018 08:59

jordi.montesinos a écrit: et De mémoire, a 300w, entre du rigide et du souple tu avais 30 secondes sur une montée De 5km. Tu avais également un pic de puissance plus élevé en accélération.

D'où l'intérêt de bien définir son besoin avant d'acheter son vélo: celui qui achète un vélo de pro pour faire 100 bornes le dimanche avec les copains risque d'être déçu. Un vélo plus "souple" et tolérance lui permettra de finir sa rando beaucoup plus frais qu'après avoir passé 4h sur un bout de bois. Avoir un vélo meilleur qu'un autre ne veut rien dire dans l'absolu, en fait il y a surtout un vélo adapté à sa pratique ou non. On est d'accord que si tu chasses les KOM en montée, le choix sera différent.

Ajaj a écrit:Il faudra privilégier des solutions qui amortissent sans perte significative de raideur au pedalage, en isolant les mouvement à amortir.

Une option peut être de prendre des pneus plus larges et de baisser la pression de gonflage, car on roule rarement sur des billards (toujours chez GCN: https://www.youtube.com/watch?v=4sDX54zNmxY )

de **rickyfirst** » Jeu 3 Mai 2018 09:01

C'est tout de même fou de constater :

- le retour perpétuel de ce débat
- l'incapacité de pas mal d'intervenants de faire la part des choses
- l'incapacité de placer l'ensemble vélo + élément moteur dans le contexte d'une pratique sportive

Bref, le meilleur cadre est le cadre le plus rigide que puisse supporter une personne durant la durée de son utilisation. Cela va donc du vélo ultra rigide du sprinteur sur piste au cadre plus souple d'une personne âgée à la faible PMA qui s'enfile des journées de cols. L'un est l'autre sont les meilleurs cadres pour les utilisateurs. Il faut donc être humble lorsque l'on choisi son vélo. Ce n'est pas la qualité première de l'espèce humaine :mrgreen:

.

Il est aussi important de noter que l'utilisateur est capable, dans une certaine fourchette, de s'adapter à sa machine. Du coup les tests ou l'on passe d'un cadre à l'autre dans les 10 minutes, c'est pas très pertinent.

de **Ajaj** » Jeu 3 Mai 2018 09:08

J'ai tout mes meilleurs chrono dans les bosses a 5% et moins sur mon trek speed concept :mrgreen:

espéront que ces légendes persistent :mrgreen:

effectivement pneu de 25 gonflé a 6 bars en général je suis pas maboul non plus je tiens a mes vertèbres.

Apres ya aucun doute que pour un utilisateur qui ne pousse pas beaucoup sur les pedales les pertes sur un cadre souple seront pas bien importantes.
Tiens j'ai fait un calcul vite fait, l'energie absorbée par un ressort est E=k*x²/2 et la force k*x on en déduit E=F²/(2*k) donc l'energie perdu en déformation est proportionelle à la force au carré et divisée par la raideur.
Donc les pertes sont inversement proportionelle a la raideur cool, il faut un cadre aussi rigide que possible. En revanche comme le carré de la force intervient on en déduit qu'un cycliste 2 fois moins fort perdra 4 fois moins d'energie dans son cadre. On peu en déduire que pour les cyclo du dimanche sur un vélo correct les pertes par elasticité doivent etre très faible ils peuvent donc se permettre de rouler sur des nouilles. A l'inverse pour les gros pistards qui pètent les manivelles en 2 il faut bien de méchantes barres à mine.

de **rickyfirst** » Jeu 3 Mai 2018 09:37

Ajaj a écrit:J'ai tout mes meilleurs chrono dans les bosses a 5% et moins sur mon trek speed concept
espéront que ces légendes persistent
effectivement pneu de 25 gonflé a 6 bars en général je suis pas maboul non plus je tiens a mes vertèbres.

Apres ya aucun doute que pour un utilisateur qui ne pousse pas beaucoup sur les pedales les pertes sur un cadre souple seront pas bien importantes.
Tiens j'ai fait un calcul vite fait, l'energie absorbée par un ressort est E=k*x²/2 et la force k*x on en déduit E=F²/(2*k) donc l'energie perdu en déformation est proportionelle à la force au carré et divisée par la raideur.
Donc les pertes sont inversement proportionelle a la raideur cool, il faut un cadre aussi rigide que possible. En revanche comme le carré de la force intervient on en déduit qu'un cycliste 2 fois moins fort perdra 4 fois moins d'energie dans son cadre. On peu en déduire que pour les cyclo du dimanche sur un vélo correct les pertes par elasticité doivent etre très faible ils peuvent donc se permettre de rouler sur des nouilles. A l'inverse pour les gros pistards qui pètent les manivelles en 2 il faut bien de méchantes barres à mine.

Cela n'est pas aussi simple que cela.

Avec la notion de durée d'effort, la fatigue neuro-musculaire intervient.

Il ne s'agit donc pas de faire des rapports proportionnels entre déformation du cadre et puissance de l'élément moteur.

de **Ajaj** » Jeu 3 Mai 2018 09:46

non c'est pas proportionnel c'est au carré. Sinon comme dit précédemment le comfort du système n'est pas a exclure du raisonnement, mais les mélanger est maladroit.

Aussi ma démonstration contient bien sur des raccourcis mais elle est capte l'esssentiel du phénomène.

de **teamdindon** » Jeu 3 Mai 2018 09:48

12 ans plus tôt : http://veloptimal.com/forum/viewtopic.php?t=1385

de **rickyfirst** » Jeu 3 Mai 2018 10:12

Ajaj a écrit:non c'est pas proportionnel c'est au carré.

un carré est une proportion :mrgreen:

désolé ce n'est pas constructif comme intervention (je parle de la mienne hein)

Ajaj a écrit:Sinon comme dit précédemment le comfort du système n'est pas a exclure du raisonnement, mais les mélanger est maladroit.

Effectivement le confort est l'affaire de l'ensemble du vélo + la position de l'élément moteur sur le vélo.

Ajaj a écrit:Aussi ma démonstration contient bien sur des raccourcis mais elle est capte l'esssentiel du phénomène.

une partie que tu estimes essentielle (c'est ton droit mais à mon sens le propos est plus large)

de **rickyfirst** » Jeu 3 Mai 2018 10:13

teamdindon a écrit:12 ans plus tôt : http://veloptimal.com/forum/viewtopic.php?t=1385

Merdalor............... du coup je prends un coup de vieux :mrgreen:

de **The Stig** » Jeu 3 Mai 2018 10:20

teamdindon a écrit:12 ans plus tôt : http://veloptimal.com/forum/viewtopic.php?t=1385

La vie est un éternel recommencement .... et surtout, il n'y a pas de vérité absolue

de **jeanjacques** » Jeu 3 Mai 2018 10:42

Vous avez regardé la vidéo ? Lu les articles ? Que l'on discute sur un truc concret. Au moins l'explication du type sur son tableau blanc... Aucune idée de ce que ça vaut, mais la roue tourne bien avec juste le retour de flexion du cadre.

de **teamdindon** » Jeu 3 Mai 2018 10:59

jeanjacques a écrit:Aucune idée de ce que ça vaut, mais la roue tourne bien avec juste le retour de flexion du cadre.

Certes, mais dans une utilisation réelle, qui arrête son appui sur la pédale lorsque la manivelle est à 90° pour bénéficier du retour élastique du cadre ?

de **jeanjacques** » Jeu 3 Mai 2018 11:33

C'est rigolo de faire l'humour, faudrait il encore comprendre le sujet: à 90° dans la vidéo c'est juste pour mettre en évidence le phénomène. Si ce retour de flexion intervient, c'est bien sur quand les pédales sont à la verticale.
Selon Jan Heine, c'est cette énergie en trop qui n'a pas pu aller dans la roue, qui est absorbé par la déformation du cadre et rendue au moment où la poussé faiblit.

de **teamdindon** » Jeu 3 Mai 2018 11:53

Sauf que le retour de flexion une fois que les manivelles sont à la verticale ne fait plus tourner la roue, les efforts résultant n'étant alors plus dans la bonne direction. Ce n'est pas du saut à la perche.

de **rickyfirst** » Jeu 3 Mai 2018 12:19

teamdindon a écrit:Sauf que le retour de flexion une fois que les manivelles sont à la verticale ne fait plus tourner la roue, les efforts résultant n'étant alors plus dans la bonne direction. Ce n'est pas du saut à la perche.

C'est effectivement en faisant le diagramme de l'ensemble des forces que l'on va voir que l'on ne fait pas tourner la roue avec la flexion du cadre.

de **jeanjacques** » Jeu 3 Mai 2018 14:00

J'ai l'impression qu'il y a une incompréhension nette de ce que montre la vidéo. La poussée sur la pédale entraine la flexion du boitier de pédalier, quand cette poussée ralentie, le retour à la normale du boitier entraine le pédalier/les plateaux qui entraine la chaine et donc la roue. C'est le "clockwise rotation" de l'explication au tableau (5min50).
Si le type relâchait en même temps le frein et le pied de la pédale, celle si remonterait d'un coup et la roue n'avancerait pas ou peu.
Il n'y a pas de diagramme de force à faire, c'est absolument basique comme mouvement. Ce n'est pas le mouvement des haubans ou un autre truc magique.

Pour ceux n’ayant pas regardé la vidéo, ce phénomène s’applique aussi à un cadre ultra rigide (test en fin de vidéo), il n’y a pas d’opposition ici, juste une recherche d’optimisation et d’adéquation entre cycliste et cadre.

L'idée débattue ici est précise et ne consiste pas à dire qu'une nouille est préférable à un cadre rigide. Elle consiste à penser qu'un certain type de flexion en charge permet une meilleure harmonie (ou meilleur lissage) dans la façon dont est appliquée la force à la roue arrière. Alors qu'un cadre rigide transmet en direct la poussée à la roue, un cadre ayant cette caractéristique de flexion transmet à la roue une petite partie de la flexion après la poussée max sur la pédale et aide à passer le point mort.

[quote=Jan Heine]
J'ai émis l'hypothèse que les cadres relativement flexibles étaient plus faciles à pédaler, car ils ne résistent pas à nos coups de pédales. Nous pourrions nous synchroniser avec le cadre, en poussant plus fort pendant le coup de force. Le cadre a stocké l'énergie excédentaire pendant qu'il fléchissait, et l'a renvoyé à la transmission pendant les «points morts» en haut et en bas du coup.[/quote]

de **teamdindon** » Jeu 3 Mai 2018 14:26

Un ressort ne restitue l'énergie élastique que suivant le mode selon lequel elle a été stockée.
- manivelles à l'horizontale, il y a une composante qui permet d'obtenir une force motrice quand on relâche
- manivelles à la verticale, il n'y a plus de composante motrice quand on relâche l'effort

Donc sur un cycle de pédalage, la partie motrice qu'on a pu stocker pendant la phase descendante a déjà été restituée lorsqu'on arrive au point mort.

de **rickyfirst** » Jeu 3 Mai 2018 14:49

jeanjacques a écrit:J'ai l'impression qu'il y a une incompréhension nette de ce que montre la vidéo. La poussée sur la pédale entraine la flexion du boitier de pédalier, quand cette poussée ralentie, le retour à la normale du boitier entraine le pédalier/les plateaux qui entraine la chaine et donc la roue. C'est le "clockwise rotation" de l'explication au tableau (5min50).
Si le type relâchait en même temps le frein et le pied de la pédale, celle si remonterait d'un coup et la roue n'avancerait pas ou peu.
Il n'y a pas de diagramme de force à faire, c'est absolument basique comme mouvement. Ce n'est pas le mouvement des haubans ou un autre truc magique.

hum hum, allez je te laisse imaginer d'où vient la force qui entraine la roue....................... au hasard elle ne viendrait pas simplement du frein ?

Cette démonstration n'en est pas une.

Dire que la démonstration n'a pas de sens ne signifie pas que l'on juge que la conclusion tirée de 'l'expérience' n'a pas de sens.

Je suis le premier convaincu qu'un cadre infiniment rigide ne sera pas un cadre ayant le meilleur rendement. Cependant, je pense que l'optimisation du rendement ne se trouve pas dans une analyse purement mécanique à un instant t mais bien en intégrant les interactions entre l'élément moteur et l'outil utilisé avec une notion de durée.

de **LionelB** » Jeu 3 Mai 2018 16:01

rickyfirst a écrit:
teamdindon a écrit:12 ans plus tôt : http://veloptimal.com/forum/viewtopic.php?t=1385

Merdalor............... du coup je prends un coup de vieux

Prends un cadre plus souple.

de **rickyfirst** » Ven 4 Mai 2018 08:33

Disons que je cours plus, je n'ai plus de licence, je roule moins, il est donc normal que mes besoins changent. C'est donc une piste.

de **Matttt** » Ven 4 Mai 2018 08:52

Quid du skate à 2 roues, le waveboard? qui n'avance que par les torsions du corps de l'utilisateur ainsi que celle du skate lui-même.
Est-ce que la vidéo fait référence à ce genre de mouvement?

de **Pat2A** » Sam 12 Mai 2018 06:39

Imaginons que cette théorie se défend, la restitution de l'énergie emmagasinée dans la déformation du cadre va passer par l'endroit ou il y a le moins de forces opposées, est-ce par la roue AR qui est en charge ou par le pédalier qui est au point mort ? Ce qui conduirait à pousser le pédalier en arrière ?
Est-ce physiquement possible ?