montage de street/dirt ULTRA LIGHT

 

Fatigue La rupture d'un cadre au niveau de la boîte de pédalier, c'est de la fatigue. La rupture du pivot d'une fourche, c'est de la fatigue. La rupture de l'axe du moyeu arrière, c'est de la fatigue. La rupture d'un rayon, c'est de la fatigue. Fatigue, fatigue et encore fatigue. Les structures qu'elles soient en acier, en alliage d'aluminium, en alliage de titane ou en composite (fibre de carbone) périssent souvent par fatigue. Principe La fatigue d'un matériau peut-être comparée à la fatigue de l'homme au travail. Essayez de soulevez 150 kg, votre dos n'y survivra pas. Par contre, vous pouvez hisser les 150 kg en soulevant 30 fois 5 kg sans trop de pénibilité. Mais, si nous vous demandons de continuer à soulever ces 5 kg 100 fois de suite... il y a des risques importants que votre dos ne veuille pas continuer l'expérience jusqu'au bout. La fatigue des matériaux est du même ordre. Sous des charges relativement faibles au regard des caractéristiques mécaniques de rupture (parfois dix fois moindres), après 1 ou 2 millions de sollicitations cycliques, il y a rupture. Les propriétés de fatigue d'une structure sont avant tout fonction du matériau et de la géométrie de la structure. Matériau Le comportement en fatigue dépend de l'allongement du matériau sous une charge donnée. La durée de vie est de ce fait une fonction directe du module d'élasticité du matériau (ou module de Young). Plus ce module sera élevé, moins le matériau se déformera sous une charge donnée et plus la durée de vie sera importante. Ainsi avec 210 GPa, l'acier est le matériau qui encaisse le mieux la fatigue. Les alliages d'aluminium, avec un module de 70 GPa, n'accepteront que des efforts trois fois moindres pour une même durée de vie. Par contre, comme la loi théorique est une loi bi-logarythmique avec une pente un tiers, à même effort, la durée de vie d'une structure aluminium copiée à l'identique d'une structure acier serait 27 fois moindre (!). D'où l'importance que revêtent les tubes sur-dimensionnés avec des épaisseurs supérieures pour les cadres en aluminium (réduisant l'écart de poids théorique entre acier et aluminium). Les alliages de titane, avec leur module d'élasticité d'environ 110 GPa, se situent à mi-chemin entre les aciers et les alliages d'aluminium. Par contre, le module d'élasticité étant une grandeur intrinsèque des matériaux, il n'est pas influencé par un changement de nuance. Utiliser un acier haut de gamme ou un tube de chauffage, donne le même résultat vis-à-vis de la fatigue ! Géométrie des soudures et des brasures La géométrie des assemblages est un point important de la tenue en fatigue. En effet, les contraintes dans une structure ne se répartissent pas de manière complètement homogène, mais se concentrent lors du changement brusque de section (comme une foule de cyclotouristes à la semaine fédérale fait bouchon lorsque la route se réduit !). Or, dans un cadre, les zones de changement brusque de section sont évidemment les noeuds du cadre. L'Institut International de la Soudure, dans un document qui fait foi, a ainsi défini les variations de contraintes maximales admissibles de certains détails soudés. A la lecture des tableaux ressort l'intérêt de meuler les soudures : un cordon meulé sur un cadre en alliage léger pourra supporter des variations de contraintes de l'ordre de 40 MPa, le même cordon non meulé ne supporterait plus quant à lui qu'un niveau de 23 MPa. Ainsi, si les soudures de certains cadres de tandem VTT américain aux tubes surdimensionnés étaient meulées, la durée de vie du cadre pourrait être plus de 5 fois supérieure. Pour tout amoureux de la belle mécanique, laisser des soudures apparentes sur des structures légères comme nos tandems est donc un non-sens. A noter, dans le cas présent que le même cadre réalisé en acier aurait une durée de vie 141 fois supérieure. Le seul risque serait de trop meuler la soudure. Dans ce cas, la section devenant insuffisante, c'est la résistance de la soudure elle-même qui serait en cause. L'autre risque serait aussi de blesser le tube lors du meulage et tout le travail de finition serait annihilé. En particulier, sur les alliages de titane qui sont très sensibles à ce phénomène d'entaille. Pour les assemblages brasés, nous ne disposons malheureusement pas d'un tel document. En première approximation, la tenue en fatigue d'un cadre brasé ou soudo-brasé peut être évaluée au même niveau que celle d'une soudure meulée. C'est à dire à ce qui se fait de mieux en terme de tenue en fatigue. Il est même possible de considérer qu'un assemblage soudo-brasé offre une garantie encore supérieure. En effet, dans les cas qui ont été expertisés, les ruptures se sont toujours produites dans le métal de base, au niveau de la zone recuite par l'opération de chauffe.

"atala" disait:

mais vu ce qu a encaissé mon vieux cannondale en 15 ans et qui roule encore, je pense qu en terme de contrainte, je dois bien arriver au meme resultat que deux ou trois saisons de dirt street....en comparaison theorique

"revoman" disait:

Et on utilise le cromo en dirt/street pour le confort, la durée de vie??Et quoi d'autre?

"berlioz78" disait:

Iawl, c'est aussi parce que l'aluminium permet de faire des cadres aux formes complexes par hydroformage, des cadres monocoques très rigides et légers, globalement ça permet de faire beaucoup de choses impossibles avec de l'acier. La rigidité de l'alu vient du fait qu'on utilise des tubes surdimensionnés, pas du matériau en lui même qui est "mou".

"berlioz78" disait:

Iawl, c'est aussi parce que l'aluminium permet de faire des cadres aux formes complexes par hydroformage, des cadres monocoques très rigides et légers, globalement ça permet de faire beaucoup de choses impossibles avec de l'acier. La rigidité de l'alu vient du fait qu'on utilise des tubes surdimensionnés, pas du matériau en lui même qui est "mou". Enfin bref, pourquoi on a dérivé jusque là ?

le probleme c'est qu'il an pue la facture se c**! cet aprem j'ai vue un street passer. c'était un ns suburban avec une fourche inversée comme une rigide mais avec un peu de debatt a la fin due coup je lui est demandée se que c'était il am dit que c'est la fourche la plus légére du marché... je n'ai aucune idée de quelle est cette fourche c'est bizarre j'en avait jamais vue,un peu comme une atomlab gi en 26"... alibabike.com du genre