Poid supporté par des tubes en fibre de carbone

Bonjour à tous,
je suis en pleine réflexion sur un bricolage un peu particulier nécessitant l'utilisation de fibre de carbone.
Mais je n'arrive pas à trouver comment calculer le poids maximum supportable par un tube en fibre de carbone en fonction de la distance du poids.
L'idée est de mettre un objet d'environ 2Kg au bout de 2m50 de tube en fibre et d'avoir deux tubes parallèles pour supporter la pression.
Je compte utiliser des tubes de 15mm dont les caractéristiques se trouvent ici :
http://www.carbonetube.net/images/imgpro3/0200CTW150120-2.JPG
Comment puis je savoir si ça va tenir et comment calculer le poids maximum en fonction de la distance et du nombre de tubes?

 

Mais enfin, ton lien donne l'adresse postale, le phone, l'adresse Internet etc, si tu as juste un peu de courage tu peux demander directement à la source, non ??????

Autrement si c'est pas trop loin je t'emmène sur mon vélo !

 

Résistance à la traction
Contrainte maximale assimilable par le matériau avant rupture. La résistance à la traction est calculée en divisant la charge maximale par la section d’origine de l’échantillon.
Limite élastique
Contrainte correspondant à une déformation plastique permanente spécifiée. La déformation permanente spécifiée a été standardisée dans l’industrie des métaux non ferreux à une déviation de 0,2% de la courbe contrainte-allongement.
Allongement
Augmentation de la longueur de référence mesurée avant fracture de l’échantillon, généralement exprimée en pourcentage de la longueur d’origine.

source

Résistance à la traction, limite élastique et allongement | Fisk Alloy

 

J'avoue que je n'y avais même pas pensé :s
Mais souvent, les services de ce type sont moins bavard et précis que les repairnautes ^^

 

Convertir Pression, Hectopascal

pour les conversions

 

la résistance de traction exprimée ici en méga pascal doit se trouver théoriquement exprimée pour un morceau de 1 mètre... cette valeur sera donc divisée par 2.5 (si tu veux 2.5m de longueur) cqfd bien que le calcul soit plus complexe en gros je pense que tu peux généraliser sans trop te tromper sur cette valeur

 

pour un morceau de 1m ça doit déjà être limite avec la section que tu as pris

 

Merci beaucoup pour toutes tes réponses Snoozkilla, mais je ne pense toujours pas avoir compris :s
Un des liens indique :

Mais je n'arrive pas du tout à comprendre de quel surface on parle.
Le convertisseur me dit que ça fait 19578,55 kgf/m² mais ça ne m'aide pas plus que ça :-(
Tu dis que c'est limite, j'en déduis que pour 2Kg, est ce que 4 barres pourraient me permettre de porter l'objet à 2m50?

 

tout dépend de l'utilisation, si c'est à bout de bras ou si c'est en haut d'un mât.... à bout de bras ça risque d'être limite et de tanguer à moins de les positionner comme une poutrelle


sinon en mât ça tiendra largement... la seule force qui risque de te gêner en perche, c'est l'attraction terrestre et accessoirement le vent.... en mât ce sera l'inverse

 

ce qui va te servir dans tes calculs c'est le module de flexion en Giga pascal (Gpa)
et la résistance à la traction en mega pascal (mpa) et normalement ça devrait aller tout seul comme papa dans maman (gpa, mpa) lol


voilà le lien wiki sur le sujet

Pascal (unité) ? Wikipédia

 

deja faut calculer la force exercee par 2Kg (la masse) au bout de 2m50 de levier
calcul assez simple
il faut convertir la masse (Kg) en poid (Newton).
En prenant la gravite a 10m/s2 on obtient: Poid=2kg x 10m/s2 = 20 Newton
en multipliant par la longueur on obtient : 20N x 2,5m = 50 Newtons

donc si tu tiens tes tubes a plat avec 2kg a un des bouts, il s'exercera une force maximum de 50 newtons sur l'autre extremite du tube.
(comme si tu avais 5 kgs, mais c'est une heresie de parler avec des unites de masse (kg), puisqu'il s'agit d'une force)
si tes tubes ne sont pas a plat, la force sera la meme, mais repartie differement.
les tubes a plat sont la configuration la plus desavantageuse, c'est celle qu'il faut utilise dans tes calculs.

avec le module de flexion tu vas pouvoir calculer la flexion des tubes.
tu peux prendre le calcul de flechissement en 3 points, le resultat est identique, seul
le point de force maximum change ( au point d'attache au lieu du milieu de poutre)

mais il ne s'agit la que d'une force statique, il faut ensuite envisager le calcul (a la louche)
d'une force dynamique (si on secoue un peu l'ensemble, par exemple si les 2 kg font
une chute de 2m, avec arret brusque).
avec une vitesse initiale nulle, en un temps "t", il parcourt une distance égale à ½gt², donc on a : 2 = ½ x 10 x t². donc t= 0.63 sec. pour faire les 2m, soit une vitesse de 3m/s

Puisque v=at et que d=½at², a=½v²/d , donc a=4,5/d (ou d est la distance de freinage)
si tes 2 kg s'arretent sur 10cm (0,1m) , tu as a=45
si l'arret est plus brusque (sur 1cm) , alors on a a=450
en reprenant l'equation de depart du bras de levier et en remplacant la simple gravite (10m/s2) par la nouvelle acceleration calculee (entre 45 et 450) on voit que la force exercee sur le tube est de 2kg x 45 =90 et 90 x 2.5m =180N

si il s'agit d'une grue, il faut donc prevoir des calculs sur l'extremite des tubes avec un poid variant entre 50N et 200N (ou comme si tu mettais entre 5 et 20kg au bout de tes tubes)


au final je suis pas sur que la fibre de carbone soit meilleure que de l'alu pour ce genre de contruction, tout depend de facteur decisif (poid, rigidite, resistance, duree de vie, facilite d'usinage)

 

Mon gamin à fabriqué, il y à quelques années, ce snorricam pouvant supporter un rig 3d et tout ça en tubes de carbone

 

certes, notons tout de même que les tubes ne sont pas isolés (un seul tube ou deux qui se battent en duel),pas tous dans la même direction et pas à 2.5m du sujet (jolie construction au passage)

 

Je pense que ça aurais tenu les 2,50m, mais surement moins rigide, plus de ballant et plus de contrepoids ! Le comédien est balèze mais quand même !
Sur seulement deux tubes je ne crois pas une seconde à la stabilité de l'image ! ou alors avec une Go-pro ...

 

Comme le sujet a beaucoup plus de succès que ce à quoi je m'attendais, je vais essayer d'expliquer un peu plus mon idée.
Le but est de concevoir un steadicam/grue capable de faire des plans en mouvement avec un opérateur (comme le steadicam) mais aussi de pouvoir monter et descendre un peu (comme une grue).
Au début, je pensais m'inspirer du Tango ( https://www.google.fr/search?q=tango+steadicam&tbm=isch ), mais finalement j'ai choisi de mettre le steadicam au milieu, et le contre poids à l'arrière. Je pense qu'en utilisant une nacelle plutôt qu'un steadicam à l'avant, ce choix est plus logique.
Un schéma rapide que j'ai fait ce matin :
https://drive.google.com/file/d/0B5r0dacV1h8XSHpRa1ZPUlRGQjA/view?usp=sharing

Du coup il me faut à la fois quelque chose de solide pour tenir la nacelle avec le boitier, et de pas trop lourd pour pas tuer l’opérateur.
Le steadicam que je compte utiliser peut supporter officiellement jusqu'à 14Kilos, mais au delà de 10 Kilos il perd en efficacité.
La nacelle est une nacelle de Drone assez légère.
Le boitier devrai être un Sony Alpha, je ne sait pas encore quel modèle, et je ne sait pas encore avec quelle optique.
Il y aura éventuellement attaché au boitier un follow focus sans fil (si le poids total le permet).
Bref, au bout, ça devrait faire moins de 2Kilos.
De l'autre coté, le but serait de mettre une charge 3 fois plus lourde mais trois fois plus proche. Il y aura surement des poids supplémentaires.
Sur le schéma, j'ai juste mis l'écran et sa batterie en bas, mais des contre poids seront surement ajoutés.
Du coup mes questions sont :
- Quels tubes et de combien de tubes j'ai besoin? Et comment les attacher?
- Est ce que 2m50 de distance entre le steadicam et l'appareil semble un objectif réaliste, ou est ce que j'ai intérêt à réduire à 2m, voir 1m50?
Je suis ouvert à toutes vos idées