Bonjour,
J'ai une demande pour réaliser une "structure" de bureau qui sera ensuite recouverte par un vinyl autocollant (souhait du client)
Le bureau comporte un arrondi de 1m90 de rayon (cercle extérieur)
J'ai modéliser l'ensemble sur Skecthup, je me pose la question de quel matériaux choisir pour un prix raisonnable et qui ne fléchisse pas (ou très peu dans le temps)
Je pensais à du Mélaminé de 30-34mm mais j'ai peur que ce ne soit pas assez rigide, au centre de la courbe sans maintien. Je pense qu'il faudrait ajouter un pied à cet endroit.
Avez vous d'autres idées ou solutions pour la réalisation de cette structure de bureau ?
Est ce que le mélaminé peut recevoir un matériaux type vinyl directement ou faut il appliqué un produit d'accrochage dessus avant ?
4 réponses
Tu peux rajouter un raidisseur sous le plateau: Une planche verticale, d'au moins 20 cm, éventuellement courbée pour épouser la forme du plateau.
Mais il ne faudra quand même pas jouer au trampoline dessus...
Merci Kentaro,
tu partirais sur quelle matière pour cette réalisation ?
Je vois ce que tu veux dire, se serait plutot en CP du coup ?
Si le pieds n'est pas un problème pour le client, tu en rajoute un ça simplifie pas mal de chose. Sinon, il faut bien renforcer. Je vois plusieurs solutions :
- un panneau fin type MDF 19mm avec vinyle de chaque coté pour équilibré et des renforts dessous de plus grosse section en bois, sinon une structure métallique (tube carré). J'ai une table fibracolour dont les pieds sont espacés de 1800mm et j'ai mis dessous un tube carré, ça ne fléchis pas.
- un panneau plus épais. peut être un tripli épicéa 44mm. Ou des panneaux sandwich en MDF alvéolaire.
Il existe du lino spécial mobilier aussi qui peut etre intéressant par rapport au vinyl. le lino est naturel..
Si je peux éviter mon client préfère mais au vue des contraintes je pense que se sera plus simple de faire avec un pied au milieu.
Que privilégierais tu comme matériaux pour cette réalisation sachant que se sera recouvert ensuite ?
CP de peuplier ou mélaminé ?
Je trouve le CP bien meilleur question structurel. Après le melaminé est un habillage tu peux tout à fait avoir un CP plaqué melaminé. Si l'âme est en agglo perso je partirai pas dessus.
OK merci Erebor,
je vais chiffré en CP de peuplier alors !
Je vais peut être m'essayer à faire une traverse inférieur qui suit l'arrondi du bureau en CP à cintré aussi.
Sur quelle épaisseur tu partirais pour le plateau ?
PierreB74 franchement j'ai jamais eu à me frotter à pareille contrainte donc je serai bien incapable de le dire !
Mais visuellement j'irai chercher autour de 30 à 40mm. Moins ça va faire mince et ça aura un côté fragile et plus ce serait trop massif.
Si je devais faire ça je partirai sur 2 "peaux" en CP avec un ensemble de raidisseur à l'intérieur pour alléger l'ensemble (je remplirai probablement les creux avec du polystyrène pour éviter que ça sonne creux). C'est une pratique courante en aviation d'avoir des matériaux qui semblent massif mais qui sont creux et résistants.
Tu peux aussi placer deux tubes rectangle en acier dessous, en diagonale.
En terme de rigidité, à faible épaisseur, il faut faire un sandwich : deux parements rigides avec une âme légère. C'est le cas du mélaminé me diras-tu, mais la couche de mélamine, très fine, n'est pas bien efficace. Sans rentrer dans des composites un peu exotiques en ameublement, un panneau de médium ou de CP replaqué des deux stratifiés devrait offrir des caractéristiques intéressantes.
Note aussi que l'épaisseur influe sur la flexion à la puissance 3 si je ne m'abuse. Donc passer de 20 mm à 30 mm divise la flèche par 3.6
Bon weekend
Merci David Marmilloud ! pour ta réponse,
Je pensais partir sur du mélaminé hydro "brut" car disponible en 30mm chez mon fournisseur, mais à te lire du CP (peuplier?) dans une même épaisseur serait un bon choix ? je partirais aussi sur du 30mm vue les dimensions du bureau pour que ça reste des plus solide
Tu devrais gagner 20 kg de masse, et ce n'est pas négligeable je trouve. Je vais essayer de prendre un moment un moment pour simuler le projet avec Structurix. Ça m’amuse et ça m'évite de perdre la main.
A mon avis, ca doit passer. Prenons une table Ikea ou de jardon : 2 tubes un panneau et une portée de plus de 150 cm... et ça tient. Ce serait dommage de mettre un pied au milieu si on peut l'éviter
Bonjour PierreB74,
Je me suis lancé dans ce calcul qui m'a donné finalement pas mal de fil à retordre avec les outils à ma disposition.
Conclusion, le stratifié EP. 0.8 de part et d'autre d'un MDF de 30 mm double sa rigidité. Avec une force de 100 kg au milieu de l'arrondi, en bord de plateau, on a une flèche toute théorique de 136 mm environ.
On aurait une flèche d'environ 20 mm sous son poids propre.
Bref ca mérite quand meme quelques tubes de renfort.
La suite n’intéressera pas grand monde, mais je l'écris pour que mon travail soit vérifiable par des spécialistes.
Voici les détails du calcul:
- Difficulté à trouver les caractéristiques mécaniques du CP. Je suis donc parti sur du MDF (E=2100 MPa, MV=700 kg/m3)
- Caractéristiques mécaniques du stratifié : E=9000 Mpa, MV=1200 kg/m3 mais on part sur la même que le MDF pour simplifier le calcul (l'influence sur le résultat est négligeable
- Impossible de modéliser une plaque de la bonne forme avec Structurix
- Essai de modélisation 3D avec Fusion 360. vu le ratio entre la faible épaisseur du strat et la longueur du panneau, le maillage provoque de gigantesques erreurs de calcul et je n'ai pas le module permettant de modéliser des plaques pour le calcul MEF.
- Il faut donc ruser et voici les hypothèses : tant qu'on ne s'occupe pas de la contrainte, Le couple EI (module d'young - propriété du matériau, et moment quadratique - propriété de la section) est toujours associé dans les formules. Donc si on considère que EI(total) = EI(mdf)+EI(strat) et que EI(strat) = x.EI(mdf), alors, EI(total)=EI(mdf)*(1+x).
Si on calcul séparément les I (on connait déjà les E), on obtient x = 0,72 (je vous passe le détail du calcul : fr.wikipedia.o...ent_quadratique). - J'ai ensuite modélisé la plaque dans le logiciel RDM6, qui malgré une interface d'un autre temps permet pas mal de choses intéressantes. Épaisseur 31,6 mm / E=2100*1,72=3.62 pour obtenir le résultat annoncé plus haut.
NOTA : le rapport entre les couples EI est de 1,72 et le rapport de déformée est plutôt de 2. Cette différence s'explique par la différence d'épaisseur apportée par l'ajout de 2x0.8mm de stratifié.
Voilà le raisonnement est un peu tordu mais je l'ai manipulé dans tous les sens et je n'ai pas trouvé de grosse incohérence. Les puristes me feront remarquer qu'on utilise pas le moment quadratique en flexion plane, mais si on y regarde de plus près, les équations de flexion plane sont un développement de la théorie des poutres en 2 dimensions et ce petit biais me semble acceptable à ce niveau de calcul.
Si quelqu'un à une licence pour un logiciel de calcul MEF avec la possibilité de mélanger des éléments volumiques et plaques, ou de superposer des plaques, je serais curieux de comparer les résultats. Marc Janod si tu nous entends ;)
Arvi
David Marmilloud essai rapide :
plateau MDF seul 30mm avec les caractéristiques reprises de David + coeff de poisson à 0,3
poids propre + 100kg à peu près au centre
conditions limites "fixes sur les chants de 900mm
flèche 30mm ?!?
Salut Marc Janod , je vois que tu as encastré les deux cotés. J'ai pris des conditions un peu plus pessimistes. J'ai bloqué les trois déplacements et deux rotations d'un coté (z et y), et de l'autre, seulement le déplacement en z et deux rotation (z et x)
Aussi j'ai mis la charge de 100 kg sur le bord extérieur du panneau.
Aussi, je ne suis pas sur que le maillage 3D soit bien adapté par rapport au calcul des plaques en flexion. Il faudrait comparer les résultats. En tous cas, c'est presque sûr que ça posera problème pour les feuilles de stratifié.
Pour finir, j'ai un v=0.25 au lieu de 0.3, mais j'ai mis cette valeur par défaut, n'ayant pas trouvé de référence.
Bonjour David Marmilloud
Merci beaucoup pour ton retour et tes explications !
C'est sur solidworks que tu as fait cette modélisation ?
ça donne une bonne idée des efforts et du travail du plateau !
Bon entre temps mon client m'a fait faire des modification et je vais surement devoir fermer cette partie arrondi avec du CP cintrable en 5mm. Je viendrais fraiser dans le plateau pour placer le CP donc.
Je pense que je vais diminuer les épaisseur des montant à 22mm pour gagner en cout matière et garder le plateau en 30mm quand même, mais j'hésite dans cette configuration ?
en libérant une translation sur x, ça augmente beaucoup. mais pas sûr que ça soit réaliste.
il faudrait modéliser les autres caissons ou connaitre la raideur de la liaison ...
Salut Marc Janod je n'avais pas vu tes réponses.
Du coup j'ai moi aussi refait mes calculs, cette fois ci avec Solidworks et un maillage coque.
La première chose très intéressante, c'est que je trouve exactement les mêmes résultats que précédemment, autrement dit, un déplacement d'environ 3 cm sous son poids propre et 13 cm avec la charge de 100 kg répartie sur le bord extérieur (cette fois ci, il y a des visuels, ce sera plus parlants)
Ça me conforte dans mes hypothèses précédentes de modélisation d'un sandwich.
Ensuite on pourrait discuter des déplacements imposé, et on constate avec ton calcul que l'encastrement des deux bout à une incidence majeure sur le résultat. Cependant, je doute qu'elle soit réalisable à cette échelle, le panneau, mesure déjà presque 2,5m dans sa plus grande longueur. On doit pouvoir l'encastrer sur 10 ou 20 cm. dans ce cas, la déformation doit se situer quelque part entre nos deux résultats... mais bon le problème ne se pose plus vraiment.
Par curiosité, j'ai quand même relancé le calcul en activant le mode "grands déplacements" dont RDM6 ne dispose pas et qui semble adapté à la situation et j'ai un déplacement de 198 mm.
Par vice, j'ai aussi lancé le calcul avec un renfort en tube rectangle 40x20x2 et j'obtiens un déplacement sous charge de 100 kg de 44mm.
Et pour terminer en chantant, j'ai aussi essayé la version parasismique, avec une structure en tubes rectangles et j'obtiens un déplacement de 3mm.
Tout ceci me conforte dans l'idée que le pied n'est pas indispensable :)
Bonjour,
Je n'ai pas d'avis pour le vinyle je n'ai jamais travaillé le matériau.
Pour la conception du bureau il faut effectivement ajouter un pied dans l'angle la longueur est énorme et il y a aucune chance que ça ne fléchisse pas (et je parle même pas d'une personne qui s'appuierai ou monterai dessus).
Merci Erebor ! Oui je ne doutais plus que c'est obligatoire ce pied.
pense tu qu'il faut que j'ajoute des renforts entre le pied et le plateau ?
Pour former un "T" qui soutiendrait plus le plateau ?
Le mélaminer de 30mm ou plus te semble un bon choix de matériaux ou tu partirais sur une autre matière ?
Licence
