Les réalisations Le Vacon

[PapyTA]

Qu'en pensez-vous en sachant que je privilégie le confort aux 10W.

Jean-Pierre a déjà bien répondu à cette question :

les deux cadres ont des sections de tubes identiques
on sent le vélo inox 953 très rigide mais dynamique il part comme une balle
le titane est plus élastique plus effet ressort
un peut plus de confort que l inox

[soracabana]

ça ne répond pas à ma question qui n'était pas tant de comparer le titane à l'inox mais plutôt l'inox (et lequel ? 931 ou 953) aux autres acier. Le vélo considéré qui sert au comparatif a des sections de tubes très importantes, je peux demander des diamètres beaucoup plus petits ce qui changerait la comparaison.
Il m'a également dit qu'il préférait le soudo-brasé aux raccords. Mais j'aimerais bien connaître aussi d'autres avis....

[xophe33]

...
Dans le cas du vélo, l'énergie restituée par le cadre ne fera pas tourner les pédales ni les roues, elle est perdue car il s'agit de 2 systèmes découplés (cadre / transmission). Seuls les éléments de la transmission peuvent restituer de l'énergie utile quand ils sont déformés dans le bon sens...

Oui, mais si la restitution n'est pas en phase avec les sollicitations du cycliste, c'est pas confortable et ça empêche me moteur (humain !) de bien fonctionner, je pense. L'idéal, c'est qu'il y ait résonance entre les deux.

Il faut bien entendu faire un compromis entre rigidité et confort. Ça ne sert à rien d'avoir un super rendement si tu ne tiens pas 30mn sur le vélo...

Ensuite, qu'à la résonance le cadre ait des déformations plus ou moins grandes (au passage, elles sont toujours élastiques, [url]donc pas de pertes d'énergie[/url]), ça c'est du ressenti et du gout de chacun. Certains apprécieront une grande déformation, d'autres non. Et cette sensation dépendra aussi grandement des roues.
C'est mon point de vue.

Pas de perte d'énergie pour un système élastique parfait, dans la pratique ça n'existe pas.
Quoi qu'il en soit, comme l'a expliqué François plus haut, la déformation élastique d'un cadre se fait perpendiculairement au plan de symétrie du vélo (le pédalier oscille de gauche à droite), ce qui est un mouvement parasite inutile à l'avancement du vélo et donc une dépense d'énergie inutile.

En résumé, pour la performance, le meilleur vélo est le plus rigide possible qu'on peut supporter.

[soracabana]

Ce qui dépend donc fortement de son état de forme du moment...

[PhanuHell]

Pour en revenir à l'élasticité "en général" (désolé Soracabana), il faut préciser certaines choses :

Un trampoline ne fonctionne pas avec un caillou. Oui, ça semble évident, mais il faut bien comprendre que c'est l'action combinée de la détente du gymnaste et de la réaction de la toile qui permet d'aller plus haut. Si je jette une pierre (pas trop tranchante) sur un trampoline, elle va faire trois rebonds puis revenir à l'équilibre. Ceci montre déjà que le trampoline bouffe beaucoup d'énergie, il ne restitue pas 100% de l'énergie. Prenons par exemple 80% d'énergie restituée (arbitraire, je n'en ai aucune idée en vérité. Le gymnaste a une détente depuis la dalle en béton de 1m, par exemple. Donc il devrait ne monter qu'à 80cm sur un trampoline. Vrai pour le premier saut, mais au second saut, il a emmagasiné l'énergie de 80cm de haut, que la toile va restituer à 80%. Au saut suivant on va donc cumuler la réaction de la toile soit 64cm, plus sa détente de 1m à 80%. Il va donc grimper à 1m44, puis redescendre d'autant, que la toile restituera à 115cm + 80 de détente, etc. etc. jusqu'au ciel (bon en vrai, l'énergie renvoyée diminue au fur et à mesure en raison de la raideur et d'autre paramètre, ce qui fait qu'on ne va jamais vraiment jusqu'au ciel, pour ceux qui auraient eu le doute. L'idée étant de simplifier le principe).

Bref, ceci fonctionne parce que le trampoline a une raideur optimale, qui permet d'en profiter par résonnance. A condition de donner la détente au moment opportun, ce que le gymnaste s'est entraîné à faire. Là est la clef. Car à l'inverse, le cycliste lui a d'autres contraintes biomécanique qui implique une cadence de pédalage donnée, et c'est donc au vélo d'essayer de coller au timing. Car vous savez tous que si vous tendez les jambes avant qu'elles ne touchent la toile du trampoline, l'effet est loupé, de même que si vous bondissez trop tard, vous vous mangez les genoux. Bref, le vélo doit renvoyer la force au moment où on passe d'une jambe sur l'autre. Ni avant, ni après. Pour pouvoir "rebondir ' d'une jambe sur l'autre, comme Pistorius.

Après, je réfute totalement l'idée que sur un vélo l'élasticité ne se fait que latéralement. Tous les éléments fléchissent, même principalement dans le plan vertical. Quand bien même il n'y a pas de réaction dans la direction du mouvement résultant final, chaque réaction à des conséquence sur la transmission de la puissance des jambes vers le bitume (c'est une [b]chaîne cinématique, ne l'oublions pas) Les manivelles fléchissent, la tige de selle, les rails, les bases et les haubans, le tube supérieur en compression, inférieur en traction etc. etc. Ce qui importe n'est pas de savoir la valeur de la flèche maxi, mais le temps que l'on met à l'atteindre. Il faut logiquement que ce temps soit synchronisé avec la cadence.[/b] Ainsi l'homogénéité de l'assemblage est primordiale, car si des éléments sont plus souples que d'autre, on ressent des "seuils" dans la flexion et c'est un source de grands désgréments.

C'est un peu chiant parce que là je sens bien que je ne m'exprime pas assez clairement, mais j'ai pas non plus trois plombes pour rédiger une pige parfaite d'un point de vu technique.

Ce qui est clair, c'est que la modélisation de tout celà passe effectivement par une équation à vingt-treize inconnues, que personne n'est capable de résoudre actuellement. D'autant plus qu'il faut bien comprendre que le moteur c'est les jambes : "bicylindre" d'à peine plus d'un demi-cheval pesant environ 30kg. Imaginez donc un moteur de solex avec deux pistons de 15kg chacuns qui tourne à 100tr.min. Les solicitations sont donc tout autre que la simple force et le couple qu'il engendre, de façon alternative et très basse fréquence.

Bref, tout ça pour dire qu'un inox ne réagira pas comme un titane, quoi....

[PhanuHell]

En résumé, pour la performance, le meilleur vélo est le plus rigide possible qu'on peut supporter.

Désolé, j'insiste, je pense que c'est entièrement faux. Ou plutôt, ce n'est à moitié vrai que parce les calculs actuels sont trop approximatifs. Repense au trampoline ou demande à Pistorius de courir avec des jambes "parfaitement" rigides (ses prothèse ont d'ailleurs été remises en question par les valides).

C'est exactement la même chose, la différence ne se fait qu'en terme d'échelle et de complexité. A méditer

[xophe33]

En résumé, pour la performance, le meilleur vélo est le plus rigide possible qu'on peut supporter.

Désolé, j'insiste, je pense que c'est entièrement faux. Ou plutôt, ce n'est à moitié vrai que parce les calculs actuels sont trop approximatifs. Repense au trampoline ou demande à Pistorius de courir avec des jambes "parfaitement" rigides (ses prothèse ont d'ailleurs été remises en question par les valides).

C'est exactement la même chose, la différence ne se fait qu'en terme d'échelle et de complexité. A méditer

Un trampoline n'a rien à voir avec un vélo. L'élasticité du trampoline est dans l'axe du mouvement du sauteur, celle d'un cadre de vélo ne produira jamais un couple de rotation du pédalier et/ou des roues!
Un cadre élastique fera que tu te tortilleras sur ta selle, mais tu n'avanceras pas plus vite.
Enfin, le phénomène de résonance d'un vélo n'est pas à rechercher, au contraire c'est dangereux car ça rendrait le vélo incontrôlable (par exemple guidonage).

[LionelB]

On est en train de faire de la masturbation intellectelle la. Plutot que d essayer de modeliser le comportment d un velo ou de compared avec un trampoline il suffit d essayer je reste convaincu que le comportment du cadre est une petite partie de l equation Globale.

[PapyTA]

Mouaip. Menfin, le but d'un forum est quand même un peu d'essayer d'objectiver un tant soit peu les sensations des uns et des autres

[xophe33]

On est en train de faire de la masturbation intellectelle la. Plutot que d essayer de modeliser le comportment d un velo ou de compared avec un trampoline il suffit d essayer je reste convaincu que le comportment du cadre est une petite partie de l equation Globale.

Si ça se trouve, tout le monde n'a pas les moyens de s'offrir 4 vélos pour faire des essais
Sinon, OK pour ta dernière phrase.

[GaryTurner]

) je reste convaincu que le comportment du cadre est une petite partie de l equation Globale.

Oui mais , il faut bien partir de quelque chose lorsque tu montes un vélo ; le cadre en est bien la base (je pense)
après il suffit de bien savoir ce que l'on veut en faire , et surtout bien connaitre sa condition physique (et l'admettre aussi )

Actuellement , 3 titanes qui roulent , avec le siena de l'année dernière , le Moots que j'ai eu dans les mains , un montage Van Nicholas ti et un Lapierre ti et un Sunn ti , ça fait 8 titanes "testés" sur les mêmes routes et mêmes pentes .
Il y en a pour tous les gouts , sauf que la forme est bien meilleure aujourd'hui (long travail de toute une année et que je compte bien faire durée , du moins je m'y emploie ) et que j'ai de bien meilleures roues ! (nombreux montages protos) , donc les ressenties passés sont un peu (beaucoup) faussés comparé à aujourd'hui

Bref , long travail pour trouver son combo cadre-roues idéal , avec les dépenses qui s'en découlent ...

Mais pour en revenir au sujet ,je serais curieux de savoir pourquoi : "Des que la pente augmente l inox change de caractère et deviens encore plus efficace " dixit JPLVC

[F KERAUTRET]

"Des que la pente augmente l inox change de caractère et deviens encore plus efficace " dixit JPLVC

La plage d'exploitation du module d'élasticité de l'inox etant plus haute dans la déformation fait vraisemblablement la différence vs/titane
Pour en revenir a la déformation latérale d'un couple cadre/roues :cette déformation modifie l'appuît sur la pédale surtout dans les zones PM ht et PM bas essentielement en "danseuse"
ceci permet de mieux lisser le" coup" de pédale mais n'apporte aucune puissance
Par contre pour avoir put mesurer sur un ban (capteur sur le rouleau et srm )je peut vous dire que les pertes en torsion /ligne de chaîne peuvent atteindre 8% de la puissance
exprimé !!
Voila pas d'équations a 10 inconnues pour moi
Cdlt François

[jfklatovsky]

Par contre pour avoir put mesurer sur un ban (capteur sur le rouleau et srm )je peut vous dire que les pertes en torsion /ligne de chaîne peuvent atteindre 8% de la puissance
exprimé !!

Cela provient de l'alignement imparfait de la ligne de chaine ?
Comme quand tu croises comme un cadet

[F KERAUTRET]

Non seulement le désalignement de la chaine ,mais essentiellement la déformation du cadre et des roues (pertes de frottements pneus non quantifiées)
A comparer a la progression annuelle d'un athlète de bon niveau!!
Cdlt François

[PhanuHell]

8% et pas encore d'ayatollah des watts qui s'étrangle d'offuscation ?

En tous cas, même si nous sommes en désaccord ou incompréhension sur l'élasticité, ça rejoint ce que je disais sur le fait que l'influence du matériel est bien trop sous-estimé par les cyclistes (en général). Et je suis d'accord que face à un tel chiffre, le travail sur la transmission l'emporte sur les masturbations structurelles d'un cadre. Quoique...

xtophe 33 : sans doute que tu focalise trop sur le trampoline ou que tu confonds "élastique" et "mou". Je ne sais pas ce que donnerai un vélo strictement rigide (vision de l'esprit), ce qui est sûr, c'est que tout vélo se déforme de manière élastique, et dans toutes les directions (la tige de selle ne recule-t-elle pas, donc "dans la direction du mouvement", etc.). Dès lors, il y a une élasticité optimale, qui n'est pas le minimum possible mais bel et bien une valeur intermédiaire, pour les problèmes de résonance que tu évoques justement, entre autres. N'oublies pas que l'origine de la discussion était le fameux cadre "juste-un-peu-souple-mais-c'est-de-l'élasticité-qui-permet-de mieux-accélérer"

[PapyTA]

"La plage d'exploitation du module d'élasticité de l'inox etant plus haute dans la déformation fait vraisemblablement la différence vs/titane

Module élasticité : Titane (T-A3-V2,5) : 91.000 MPa - Inox 953 : 210.000 MPa, soit titane 2 fois plus souple que l'Inox
Limite élastique : Titane (T-A3-V2,5) : 600 MPa - Inox 953 : 1.800 MPa, soit titane 3 fois moins résistant que l'inox
Ce qui va dans ton sens si on considère la limite élastique.
Mais si on considère la limite à la fatique, qui est de 400 MPa pour le T-A3-V2,5 mais que je ne connais pas pour l'inox 953 ?

[GaryTurner]

"le fameux cadre "juste-un-peu-souple-mais-c'est-de-l'élasticité-qui-permet-de mieux-accélérer"

Euh , j'en connais qui n'accélère pas de toute une sortie , voir de toute leur vie entière de cycliste !
soit ils ne peuvent pas , soit ils s'en foutent et roulent cacher en groupe et cela depuis longtemps , donc les effets du matos et tout les "ganbergements" autour de ça , ça leur passe au dessus de la tête

Plaisanterie à part , pour moi le bon combo cadre- roue est primordial pour tirer le meilleur du cadre ; et comme dans les roues il y a à boire et à manger ... ; puis arrive la vitesse à laquelle on roule ! , un cadre peut- être top à 25 et lamentable à 40 et plus ! ;
la solution : plusieurs vélos


"Module élasticité : Titane (T-A3-V2,5) : 110.000 MPa - Inox 953 : 210.000 MPa, soit titane 2 fois plus souple que l'Inox
Limite élastique : Titane (T-A3-V2,5) : 600 MPa - Inox 953 : 1.800 MPa, soit titane 3 fois moins résistant que l'inox
Ce qui va dans ton sens si on considère la limite élastique.
Mais si on considère la limite à la fatique, qui est de 400 MPa pour le T-A3-V2,5 mais que je ne connais pas pour l'inox 953 ?"

Et la limite et fatigue du gars qui roule dans tout ça

[soracabana]

Et l'inox 931, 120 000 MPa ce qui se rapproche du titane...

[F KERAUTRET]

La limite a la fatigue (resistance a la rupture après x cycles) ne joue pas sur le rendement ,seulement sur la duré de vie .
Attention a ces valeurs qui sont mesurées en général sur un rondin plein de 10 mm .
Un tube suivant sont diamètre nominal ,puis après formatage (forme) peut changer complètement la "donne" des caractéristiques d'EXPLOITATION
Il en est de même pour la façon de construire un cadre (nottament l'aboutage et la jonction des tubes ) ce qui laisse a penser que :deux cadres avec les mêmes tubes,et les
Mêmes dimensions peuvent avoir un rendu différent!
La perfection dans la duplication n'existe pas
Cdlt François

[Rederik]

Non, l'inox a un module proche de l'acier soit 210 Gpa.

[PapyTA]

Et l'inox 931, 120 000 MPa ce qui se rapproche du titane...

Non ! Le module d'élasticité de l'acier, inox ou normal, est invariant à 210.000 MPa

[PhanuHell]

+1 avec FK.
+1 avec Rederik&Papy : en effet le module d'élasticité ne varie (quasiment) pas entre les différents alliages d'un même métal. C'est la limite élastique qui change beaucoup.

Pour les comparaisons acier titane, n'oubliez pas que le titane a une masse volumique presque deux fois inférieure à l'acier (4.5 vs 7.8 gr/cm3). On utilise donc des tubes plus épais pour compenser la limite plus faible etc. etc. Sans parler du diamètre, qui a une influence bien plus importante que le module d'élasticité. Inutile donc d'essayer de comparer les valeurs physiques en tant que telle, ce n'est que le matériau... de la semelle.... de la chaussure....

[PapyTA]

La limite a la fatigue (resistance a la rupture après x cycles) ne joue pas sur le rendement ,seulement sur la duré de vie

Bien sûr. Mais comme tu parlais de "plage d'exploitation du module d'élasticité de l'inox...", j'avais considéré que par "plage", tu entendais l'amplitude de contraintes que pouvait supporter le matériau. Plus trivialement, plus le matériau est costaud, plus je peux le solliciter mécaniquement et plus je peux le déformer. Ce n'est pas le cas ?

[PapyTA]

le module d'élasticité ne varie (quasiment) pas entre les différents alliages d'un même métal.

Ce n'est pas tout à fait vrai.
C'est vrai pour les aciers et les alliages d'aluminium. Mais c'est faux (ou tout de moins suffisamment imprécis) pour les alliages de titane. Je me suis fait piéger moi aussi avant de le découvrir
T-A3-V2,5 : 91.000 MPa
T-A6-V : 110.000 MPa

PS : J'ai édité mon message un peu plus haut, j'avais mis le module d'élasticité du T-A6-V ald du T-A3-V2,5

[LionelB]

la solution : plusieurs vélos

On est en train de tendre vers une solution la

[PapyTA]

Pour ceux qui n'ont pas forcément une formation technique :

Si je prends un cylindre d'acier d'une section de 10mm² (3,5mm de diamètre environ), et que j'applique dessus un poids (= un effort) de une tonne (soit 1.000kg), il va s'appliquer dans ce cyclindre une contrainte (tension interne) de 1000 kg répartie sur 10mm², soit 100 kg/mm², soit 1000 Newton/mm², soit 1000 MPa (1 MPa "MégaPascal" = 1 Newton / mm² = 100 grammes / mm²)

Si mon cylindre est en T-A3-V2,5, la limite élastique est de 600 MPa, donc elle va casser (je fais simple)
Si mon cyclindre est en Inox 953, la limite élastique est de 1800 MPa, donc elle va résister

Le Module d'élasticité (ou module d'Young) caractérise l'allongement d'un matériau donné soumis à une contrainte (un effort donné)
L'allongement (la faculté à se déformer) du cylindre se calcule selon l'équation (simple) : Contrainte = Module d'élasticité x Allongement / Longueur totale du cylindre
Si je prends l'exemple du cylindre qui n'a pas cassé, celui en Inox 953, le Module d'élasticité (E) est de 210.000 MPa.
Si j'imagine que mon cylindre mesure 100mm de long, alors :
Allongement = Longueur x Contrainte / Module d'élasticité = 100mm x 1.000MPa / 210.000MPa, soit un allongement de quelques 0,5mm

En bref, plus mon Module d'Elasticité est élevé, plus mon matériau résiste à la déformation.

Voilà, désolé pour ce petit cours rapide, mais ça peut permettre à plus de monde de comprendre les débats

[xophe33]

xtophe 33 : sans doute que tu focalise trop sur le trampoline ou que tu confonds "élastique" et "mou". Je ne sais pas ce que donnerai un vélo strictement rigide (vision de l'esprit), ce qui est sûr, c'est que tout vélo se déforme de manière élastique, et dans toutes les directions (la tige de selle ne recule-t-elle pas, donc "dans la direction du mouvement", etc.). Dès lors, il y a une élasticité optimale, qui n'est pas le minimum possible mais bel et bien une valeur intermédiaire, pour les problèmes de résonance que tu évoques justement, entre autres. N'oublies pas que l'origine de la discussion était le fameux cadre "juste-un-peu-souple-mais-c'est-de-l'élasticité-qui-permet-de mieux-accélérer"

Réfléchis 2 secondes...
Si la tige de selle fait avancer ou reculer la selle par déformation élastique, c'est le cycliste qui va bouger PAR RAPPORT AU VELO, pas le vélo PAR RAPPORT A LA ROUTE (ce que je voulais exprimer en écrivant qu'il va se tortiller sur son vélo). Il y aura donc perte d'énergie.
Il n'y a pas d'élasticité optimale d'un cadre, car c'est le corps du cycliste (qui est loin d'être rigide) qui va encaisser les mouvements de déformation du cadre.

[PhanuHell]

Ben en fait, 2 secondes c'est trop long pour moi. En vérité, je ne réfléchis pas, j’écris pour le plaisir de la littérature.

Si la tige de selle fait avancer ou reculer la selle par déformation élastique, c'est le cycliste qui va bouger PAR RAPPORT AU VELO, pas le vélo PAR RAPPORT A LA ROUTE

Ce qui va bouger en réalité, c'est le Centre De Gravité du cycliste, par rapport à celui du vélo. Or l'interaction entre les deux CDG va nécessairement influencer la position du CDG de l'ensemble cycliste + vélo par rapport à la route, et par conséquent du vélo par rapport à la route (si, si!). Par exemple, c'est comme ça qu'il est possible d'avancer sans pédaler sur du plat en partant de 0km/h, juste en "bougeant ton corps" (ceci dit, ça ne va pas vite et ça fout l'air con), ou de grapiller quelques cm sur la ligne au sprint.

A savoir que vu la différence de poids entre un biclou et son pilote, l'influence du CDG n'est pas spécialement à l'avantage du vélo, quel que soit le matériau...

[PhanuHell]

Pour ceux qui n'ont pas forcément une formation technique :

Si je prends un cylindre d'acier d'une section de 10mm² (3,5mm de diamètre environ), et que j'applique dessus un poids (= un effort) de une tonne (soit 1.000kg), il va s'appliquer dans ce cyclindre une contrainte (tension interne) de 1000 kg répartie sur 10mm², soit 100 kg/mm², soit 1000 Newton/mm², soit 1000 MPa (1 MPa "MégaPascal" = 1 Newton / mm² = 100 grammes / mm²)

Si mon cylindre est en T-A3-V2,5, la limite élastique est de 600 MPa, donc elle va casser (je fais simple)
Si mon cyclindre est en Inox 953, la limite élastique est de 1800 MPa, donc elle va résister

Le Module d'élasticité (ou module d'Young) caractérise l'allongement d'un matériau donné soumis à une contrainte (un effort donné)
L'allongement (la faculté à se déformer) du cylindre se calcule selon l'équation (simple) : Contrainte = Module d'élasticité x Allongement / Longueur totale du cylindre
Si je prends l'exemple du cylindre qui n'a pas cassé, celui en Inox 953, le Module d'élasticité (E) est de 210.000 MPa.
Si j'imagine que mon cylindre mesure 100mm de long, alors :
Allongement = Longueur x Contrainte / Module d'élasticité = 100mm x 1.000MPa / 210.000MPa, soit un allongement de quelques 0,5mm

En bref, plus mon Module d'Elasticité est élevé, plus mon matériau résiste à la déformation.

Voilà, désolé pour ce petit cours rapide, mais ça peut permettre à plus de monde de comprendre les débats

Pour compléter ton explication, une barre de titane qui aurait la même résistance à la traction que ta barre d'inox 953, devrait avoir une section de surface trois fois plus importante (pour passer de 600MPa à 1800MPa), elle aurait donc :
- un diamètre de 6.2mm contre 3.6mm pour l'inox
- un poids pour 100mm de 13.5gr contre 8gr pour l'inox
- un allongement sous une charge de 1000N de 1.1mm contre 0.5mm pour l'inox

Attention, cette comparaison ne reste valable que pour un essai de traction sur un éprouvette cylindrique pleine. La flexion de tubes d'épaisseurs et diamètre différents ne donne pas de résultats aussi simples à analyser.

[F KERAUTRET]

Je precise ma pensée :
Par plage d'exploitation du module :la charge nécessaire pour déformer un tube ,valeur qui peut débuter plus bas ou plus haut selon la matière a forme de tube identique.
Pour la tige de selle : oui en admettant qu'elle se déplace d'avant en arrière elle peut contribuer a une poussée par déplacement du poid (un peu comme sur des skis
ou en augmentant la pression sur la surface arrière on prends de la vitesse) l'effet booster d mes premieres realisations (perche tendue)
Cdlt FK