Veloptimal.com

J'arrive après la bataille, discussion intéressante ! Je plussoie BenoiX qui a très très bien compris la mécanique de la roue... et remercie PhanuHell pour l'avoir mis en chiffres sur ce petit modèle bien choisi !
Bref merci

(à propose de ta joke, PhanuHell, sur l'étalage de science. C'est bien vu mais je crains que la personne à laquelle tu penses ne soit même pas passée lire ici... De toute façon, autant s'acheter 50 paires de roues, et en revendre 48 pour avoir des autocollants plus beaux et mieux en accord avec la guidoline)

PhanuHell a écrit:J'en reviens donc à : "pourquoi un parapluie fermé d'un côté augmente là rigidité dans les deux sens ?"

Sans rentrer dans tous vos calculs savants, un simple schéma semble suffire :


(Piqué sur le FB de AcSe, désolé Seb@, j'espère que tu m'en veux pas)

Les 2 composants latérales sont forcément égales car la roue est à l'équilibre.
La composante latérale du coté défavorable (gauche) sera atteint plus vite qu'à droite vu qu'il y a plus d'angle. Donc besoin de moins de tension, coté gauche.

Pour augmenter la rigidité latérale, on cherche à ouvrir au max le parapluie défavorable (droit) pour augmenter la composante latérale, puisque c'est le coté défavorable justement. Par symétrie, le coté gauche verra sa composante latérale augmenter aussi et donc sa tension également.

Si on ne peut plus améliorer l'angle coté droit, alors on le réduit coté gauche (par recentrage du flasque (mais problème de rigidité via les roulements ??) ou réduction du diamètre du flasque), mais ceci n'améliore pas la composante latérale globale de la roue (rigidité), ça augmente juste la tension du coté moins tendu.

@ lebad : c'est important l'accord de la guidoline!!! En revanche, les stickers .... comment dire... disons que je suis incompétent en la matière

audio a écrit:Si on ne peut plus améliorer l'angle coté droit, alors on le réduit coté gauche

C'était mon idée initiale et le sens de ma question, mais nous venons de démontrer que c'est une mauvaise idée

audio a écrit:Par symétrie, le coté gauche verra sa composante latérale augmenter aussi et donc sa tension également.

Attention aux approximations. Il n'y a pas symétrie (au contraire), mais équilibre. Et nous avons également démontré qu'il n'est pas utile de rechercher la tension maximum pour améliorer la rigidité latérale. (Ceci dit, c'est sûrement utile pour le transfert de couple).

Phanuel, tu pourrais nous faire une conclusion simple a toute cette démonstration comme si tu t'adressais a ma fille de 7 ans ?

Hé mais les filles de 7 ans je n'essaie même pas de leur parler moi, je ne veux pas finir en cabane...

[Arf, j'avais commencé à résumer mais du coup je me suis rendu compte que je n'avais pas compris à 100% le truc de la raideur "axiale" (rayon plus pentu = ressort plus raide), faut donc que je potasse avant de pouvoir le redire de façon claire.]

Regarde l'allongement du rayon résultant d'un certain déplacement axial. Plus tu as besoin d'allonger le rayon, plus la raideur résultante à la jante est élevée (tu emmagasines plus d'énergie pour un même déplacement de la jante).
Ca se résout en 30 secondes chrono par un calcul de travail mécanique par exemple.

En effet. Faut que je me fasse deux trois crobarts et ça passera

"Ce qui ce conçoit bien, s'expose aisément" Rabelais ?

Rabelais, "mort à Paris le 9 avril 1553".

Michaux, "né le 25 juin 1813 à Bar-le-Duc".

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Seb-@. a écrit:N/mm ou mm/N, ce n'est qu'une question de point de vue et ça ne change pas grand-chose pour l'analyse... A la limite, c'est un peu de la sodomie de diptères

Tu as tout à fait raison. Mais tu sais comme moi qu'ici nous sommes sur un forum spécialisé en SDD (Sodomie De Diptères).

Seb-@. a écrit:De mon point de vue de concepteur, par habitude je préfère parler en N/mm, c'est-à-dire en raideur. J'assimile la roue à une somme de ressorts d'où la plus grande facilité, pour ce qui me concerne, à parler en raideur et pas en 1/raideur.

Moi aussi j'assimile cela à un ressort. Mais comme je n'ai pas de formation "mécanique" comme toi (je suis électronicien à la base), j'ai une façon d'appréhender les choses "physiques" un peu différentes. Du coup des mm pour xN appliqué ça me parle plus (j'assimile cela à un point de polarisation de transistor par exemple).

Seb-@. a écrit:En latéral, à mon sens la question est différente et il n'y a pas à se poser trop de questions : le plus raide, le mieux. Ceci étant, là où cela devient complexe à doser, c'est que la raideur en torsion et la raideur latérale dépendent de paramètres communs. Difficile donc de modifier l'une sans changer l'autre. Pourtant, ce sont deux caractéristiques bien différentes qui nécessitent chacune une optimisation.

Exact (pour la fin). Et c'est aussi (peut-être ?) pour cela que je n'ai jamais constaté que la raideur latérale maxi était toujours le mieux... Bien au contraire ! (sans être pour autant trop peu rigide of-course !).

F-O-B a écrit:
La rigidité latérale ne sera pas améliorée avec une tension plus élevée.
C'est bien le parapluie le plus fermé possible qui l'améliore.
Tu es d’où ?
Un peu de lecture : https://drive.google.com/file/d/0B0ErJ70OkCDVRkN1QzhWYlMwdmc/edit?usp=sharing

Exact pour la tension. Sauf qu'en "sensation" sur le terrain, si la roue n'est pas assez tendue, on peut facilement faire travailler la roue au-delà de sa zone "linéaire" de fonctionnement (encore une analogie aux amplis à transistors) et se retrouver dans la zone de saturation (perte brutale de rigidité)... Phénomène qui fait que l'on perçoit la roue comme "peu rigide" (même si ce n'est pas forcément le cas d'un point de vue mécanique).

On peut donc avoir aux deux extrêmes:
- une roue "raide" (mécaniquement parlant) qui "sature" facilement et qui est donc perçue comme peu rigide (ressenti terrain).
- une roue "souple" (mécaniquement parlant) qui "sature" difficilement (voir jamais) et qui est donc perçue comme rigide et/ou dynamique.
Toutes les autres combinaisons étant possibles (roue raide et perçue comme rigide, et roue souple et perçue comme peu rigide).

audio a écrit:

PhanuHell a écrit:J'en reviens donc à : "pourquoi un parapluie fermé d'un côté augmente là rigidité dans les deux sens ?"

Sans rentrer dans tous vos calculs savants, un simple schéma semble suffire :


(Piqué sur le FB de AcSe, désolé Seb@, j'espère que tu m'en veux pas)

Les 2 composants latérales sont forcément égales car la roue est à l'équilibre.
La composante latérale du coté défavorable (gauche) sera atteint plus vite qu'à droite vu qu'il y a plus d'angle. Donc besoin de moins de tension, coté gauche.

Pour augmenter la rigidité latérale, on cherche à ouvrir au max le parapluie défavorable (droit) pour augmenter la composante latérale, puisque c'est le coté défavorable justement. Par symétrie, le coté gauche verra sa composante latérale augmenter aussi et donc sa tension également.

Si on ne peut plus améliorer l'angle coté droit, alors on le réduit coté gauche (par recentrage du flasque (mais problème de rigidité via les roulements ??) ou réduction du diamètre du flasque), mais ceci n'améliore pas la composante latérale globale de la roue (rigidité), ça augmente juste la tension du coté moins tendu.

Je ne savais pas que ce schéma (que j'utilise beaucoup) était présent sur le site de Seb.
Effectivement il est souvent plus parlant pour certains qu'un calcul (je trouve qu'il nous éloigne moins du "sens physique" des choses).

Sur banc de test on mesure d'ailleurs la même rigidité latérale à droite qu'à gauche sur une roue (aux erreurs de mesure près). Que le moyeux (et donc l'angle formé par les rayons) soit symétrique ou non.

PhanuHell a écrit:

audio a écrit:Si on ne peut plus améliorer l'angle coté droit, alors on le réduit coté gauche

C'était mon idée initiale et le sens de ma question, mais nous venons de démontrer que c'est une mauvaise idée

Il s'agit selon moi d'une question de compromis.

Selon moi il est préférable d'optimiser l'angulation du côté "défavorable" (côté droit à l'arrière) uniquement.
Pour le côté opposé (à gauche pour l'arrière) il faudra s'en tenir à un compromis lié aux jantes que l'on souhaite utiliser et aux contraintes de fabrication des moyeux (positionnement du flasque de manière optimale en fonction de la conception "interne" du moyeu, résistance mécanique de ce dernier, etc.).
Trop écarter le flasque gauche induira une tension plus faible des rayons, ce qui va poser problème sur des jantes légères (chute de tension qui va favoriser le déterrage des écrous). Trop rapprocher le flasque gauche va réduire l'intérêt d'une jante asymétrique et peut poser des problèmes de résistance de ce côté du moyeu (selon son dimensionnement et donc son poids).

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BiBi WET a écrit:

Seb-@. a écrit:En latéral, à mon sens la question est différente et il n'y a pas à se poser trop de questions : le plus raide, le mieux. Ceci étant, là où cela devient complexe à doser, c'est que la raideur en torsion et la raideur latérale dépendent de paramètres communs. Difficile donc de modifier l'une sans changer l'autre. Pourtant, ce sont deux caractéristiques bien différentes qui nécessitent chacune une optimisation.

Exact (pour la fin). Et c'est aussi (peut-être ?) pour cela que je n'ai jamais constaté que la raideur latérale maxi était toujours le mieux... Bien au contraire ! (sans être pour autant trop peu rigide of-course !).

On est peut-être d'accord aussi pour le début

Pour ma part je cherche une rigidité latérale maximale par la géométrie, car j'ai un faible pour les jantes :
- légères
- et pas raides frontalement pour des raisons tant de confort que d'efficacité.

Bref, des caractéristiques qui ne vont pas dans le sens d'une grande rigidité latérale. Compenser avec une géométrie performante à ce niveau me permet d'avoir des roues rigides mais pas comme des plaques d'égout en fonte. En gros : le moins d'inertie possible, une roue réactive et ayant du nerf.

BiBi WET a écrit:[...] en "sensation" sur le terrain, si la roue n'est pas assez tendue, on peut facilement faire travailler la roue au-delà de sa zone "linéaire" de fonctionnement (encore une analogie aux amplis à transistors) et se retrouver dans la zone de saturation (perte brutale de rigidité)... Phénomène qui fait que l'on perçoit la roue comme "peu rigide" (même si ce n'est pas forcément le cas d'un point de vue mécanique).

Pour en arriver là avec une bonne géométrie (nécessaire pour avoir une bonne rigidité = "raideur" si l'on revient à l'assimilation à des ressorts) il faut vraiment des tensions basses. Sauf à mettre la main sur une roue sacrément mal montée, le risque est quand même assez modéré.

A la rigueur, c'est quand même plus facile je trouve d'atteindre - et dépasser - cette limite avec une roue bien tendue mais à la géométrie douteuse. A l'usage, ça fait un "drôle" d'ailleurs, en particulier quand on descend d'un rocher et qu'on doit tourner serré juste après. Souvenir douloureux d'une roue qui m'a donné envie de concevoir les miennes

BiBi WET a écrit:- une roue "raide" (mécaniquement parlant) qui "sature" facilement et qui est donc perçue comme peu rigide (ressenti terrain).

Trop raide pour être nerveuse et qui sature facilement donc potentiellement vite pliée ? J'ai un qualificatif qui résume : roue de m####

F-O-B a écrit:

BiBi WET a écrit:Sur banc de test on mesure d'ailleurs la même rigidité latérale à droite qu'à gauche sur une roue (aux erreurs de mesure près). Que le moyeux (et donc l'angle formé par les rayons) soit symétrique ou non.

Alors ton banc n'est vraiment pas précis et surement mal conçu mécaniquement.
Avec deux nappes qui n'ont pas le même angle comment tu peux obtenir la même valeur D/G ... ?
Parce que sur le mien c'est mesurable et cette valeur n'est pas au 1/100mm !
Si tu ne peux pas mesurer cette différence, il te sert à quoi ?

Je veux dire que la différence est tellement négligeable dans la plage d'utilisation réelle de la roue qu'on se rapproche de l'erreur de mesure et qu'une seule mesure suffit.

Sinon ce qui me fait dire que mon banc est précis c'est que les mesures qu'il me donnent sont "répétables" dans le temps. Je peux faire 15 fois la même mesure (même sur des périodes de temps très éloignées), j'ai 15 fois le même résultat.
Donc même en admettant qu'en terme de mesure absolue il n'est pas précis (ce qui est impossible puisque j'applique mes force par gravité à l'aide de masses faciles à contrôler), je peux au moins travailler par comparaison (ce qui pour moi est suffisant).

Seb-@. a écrit:On est peut-être d'accord aussi pour le début

Pour ma part je cherche une rigidité latérale maximale par la géométrie, car j'ai un faible pour les jantes :
- légères
- et pas raides frontalement pour des raisons tant de confort que d'efficacité.

Présenté comme cela je te confirme qu'on est bien en phase.

Seb-@. a écrit:Bref, des caractéristiques qui ne vont pas dans le sens d'une grande rigidité latérale. Compenser avec une géométrie performante à ce niveau me permet d'avoir des roues rigides mais pas comme des plaques d'égout en fonte. En gros : le moins d'inertie possible, une roue réactive et ayant du nerf.

D'accord avec toi sur ce point aussi.

Seb-@. a écrit:Pour en arriver là avec une bonne géométrie (nécessaire pour avoir une bonne rigidité = "raideur" si l'on revient à l'assimilation à des ressorts) il faut vraiment des tensions basses. Sauf à mettre la main sur une roue sacrément mal montée, le risque est quand même assez modéré.

Pas tant que cela. Surtout en route. J'ai vu des gars saturer avec des jantes carbone de 38mm à l'arrière sur de grosses relances et après reprise de la tension (sachant qu'à la base on était déjà bien haut), la saturation n'apparaissait plus. Ces personnes n'ont donc pas eu à passer sur du 50mm.

Seb-@. a écrit:A la rigueur, c'est quand même plus facile je trouve d'atteindre - et dépasser - cette limite avec une roue bien tendue mais à la géométrie douteuse. A l'usage, ça fait un "drôle" d'ailleurs, en particulier quand on descend d'un rocher et qu'on doit tourner serré juste après. Souvenir douloureux d'une roue qui m'a donné envie de concevoir les miennes

J'approuve. La tension n'est qu'une composante d'une roue performante. Il faut aussi une bonne géo, un moyeu rigide, etc.

[/quote]
Trop raide pour être nerveuse et qui sature facilement donc potentiellement vite pliée ? J'ai un qualificatif qui résume : roue de m#### [/quote]

Je sais à quoi tu penses ! Pourtant on en trouve plein sur les vélos de série haut de gamme.

BiBi WET a écrit:

Seb-@. a écrit:Pour en arriver là avec une bonne géométrie (nécessaire pour avoir une bonne rigidité = "raideur" si l'on revient à l'assimilation à des ressorts) il faut vraiment des tensions basses. Sauf à mettre la main sur une roue sacrément mal montée, le risque est quand même assez modéré.

Pas tant que cela. Surtout en route. J'ai vu des gars saturer avec des jantes carbone de 38mm à l'arrière sur de grosses relances et après reprise de la tension (sachant qu'à la base on était déjà bien haut), la saturation n'apparaissait plus. Ces personnes n'ont donc pas eu à passer sur du 50mm.

Tu parles pour une roue arrière ?
Côté RL il faut avouer que...

Pour avoir "cassé" à la main moi même un paquet de paires de roues, il est clair que la rigidité (ressentie en prenant 2 point d'appui diamétralement opposés, donc et non un seul) n'a absolument rien à voir coté RL vs coté ORL, et pas besoin de banc de mesure pour s'en rendre compte tellement c'est flagrant !

Helas, la sensation fausse la réalité. La composante latérale est la même des 2 côtés par équilibre ! (ça répond aussi à F-O-B). La rigidité est donc la même.
Sauf que quand on "casse" la roue à la main, on dépasse la limite de raideur de la roue, et là, c'est plus facile de dépasser cette valeur coté ORL (puisque moins de tensions) que côté RL.

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F-O-B a écrit:Avec deux nappes qui n'ont pas le même angle comment tu peux obtenir la même valeur D/G ... ?
Parce que sur le mien c'est mesurable et cette valeur n'est pas au 1/100mm !
Si tu ne peux pas mesurer cette différence, il te sert à quoi ?

Remonte quelques posts plus haut, on a expliqué en large et en travers pourquoi la rigidité latérale est symétrique même pour des nappes de rayons dissymétriques.

Si tu mesures une différence dans le domaine élastique, il faut de regarder de plus près le montage et le protocole de mesure pour comprendre d'où ça vient. Il n'y a que si tu sors du domaine élastique que ça devient normal.

BiBi WET a écrit:

F-O-B a écrit:
La rigidité latérale ne sera pas améliorée avec une tension plus élevée.
C'est bien le parapluie le plus fermé possible qui l'améliore.
Tu es d’où ?
Un peu de lecture : https://drive.google.com/file/d/0B0ErJ70OkCDVRkN1QzhWYlMwdmc/edit?usp=sharing

Exact pour la tension. Sauf qu'en "sensation" sur le terrain, si la roue n'est pas assez tendue, on peut facilement faire travailler la roue au-delà de sa zone "linéaire" de fonctionnement (encore une analogie aux amplis à transistors) et se retrouver dans la zone de saturation (perte brutale de rigidité)... Phénomène qui fait que l'on perçoit la roue comme "peu rigide" (même si ce n'est pas forcément le cas d'un point de vue mécanique).

On peut donc avoir aux deux extrêmes:
- une roue "raide" (mécaniquement parlant) qui "sature" facilement et qui est donc perçue comme peu rigide (ressenti terrain).
- une roue "souple" (mécaniquement parlant) qui "sature" difficilement (voir jamais) et qui est donc perçue comme rigide et/ou dynamique.
Toutes les autres combinaisons étant possibles (roue raide et perçue comme rigide, et roue souple et perçue comme peu rigide).

Sur ce point, je pense aussi que la tension a son rôle à jouer. On est même probablement tous d'accord là dessus... qui oserait rouler sur des roues très peu tendues ??

Pourquoi ? Je pense que l'on se rapproche de la situation de conception des machines outils, ou tout système que l'on veut très rigide pour être précis y compris sous charge. La solution est de faire un système très hyperstatique. Donc plein de précontraintes partout.
C'est, selon moi, exactement ce qu'on fait avec les rayons de nos roues.

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F-O-B a écrit:C'est par basculement de la jante et Je l'ai écrit un peu plus haut.
Et c'est bien l'angle qui est en cause ainsi que le type de rayonnage, et de rayons bien sûr, pour les deux cotés.
Comment veux-tu dépasser le domaine élastique avec une charge latérale de 300N ... ? Ce n'est pas possible.
Si tu as fais ce type de mesure, tu peux me faire part de tes résultats et commentaires.
Comme ça, on compare et on en discute.

Même en déplacement de type basculement on doit rester symétrique. Pour basculer il faut toujours surtendre certains rayons et en détendre d'autres.

On peut très bien détendre des rayons avec 300N de charge latérale. D'ailleurs tes propres mesures montrent qu'à cette charge tu as généralement quitté le domaine linéaire, et donc forcément il y a une asymétrie qui apparaît parce-que certains rayons sont détendus.
A quelle charge fais-tu ton évaluation de la différence de raideur gauche-droite ?

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Le plus important finalement ne serait-ce pas le couple transmit aux rayons pendant la phase de pédalage qui déforme la roue arrière du fait de son asymétrie ?
J'ai pu le constater dans la pratique notamment sur vélo de route ou l'on peut entendre la jante lécher les patins de frein lors de fortes sollicitations alors que la même roue montée avec un moyeu single speed symétrique ne bronche pas d'un iota...