SYS865b Matériaux composites avancés, théorie et analyse par éléments finis Hiver 2014 PROJET La compagnie BCycle veut lancer un modèle de vélo de route haute performance entièrement fabriqué en matériaux composites. BCycle a sélectionné un carbone/époxy unidirectionnel de 0.125 mm d’épaisseur pour fabriquer le cadre du vélo haute performance. E1 = 136.00 GPa, E2 = 9.80 GPa, E3 = 9.80 GPa G12 = 4.70 GPa, G23 = 5.20 GPa, G13 = 7.70 GPa ν12 0.280, ν23= 0.150, ν13 = 0.280 ρ = 1.54 g/cm3 F1t = 1550 MPa, F2t = F3t = 59 MPa F1c = 1090 MPa, F2c = F3c = 59 MPa F6 =75 MPa BCycle vous demande de déterminer l’orientation de chaque pli, et ce, pour chaque tube du cadre afin d’optimiser la rigidité du cadre latéralement tout en maintenant une souplesse verticale pour d’absorber les imperfections de la route. Document rédigé par Mathieu Collins Approuvé par Anh Dung Ngô Page 1 sur 4 Pour ce faire, BCycle vous fournit la géométrie de son cadre en aluminium 6061-T6. Le format du ficher est .stp (STEP) et les dimensions sont en millimètres. Figure 1 : Cadre en aluminium 6061-T6 de la compagnie BCycle. Document rédigé par Mathieu Collins Approuvé par Anh Dung Ngô Page 2 sur 4 BCycle vous fournit aussi les conditions frontières tirées de leurs propres analyses sur un cycliste de haut niveau à une vitesse de 50 km/h sur un cadre d’aluminium 6061-T6 instrumenté. Il est à noter que cette condition de chargement doit être considérée comme le cas extrême d’utilisation puisque l’usage normal du cadre est fixé pour une vitesse inférieure à 50 km/h. Figure 2 : Chargement et conditions frontière du cadre Afin de vous aider dans la complétion de ce projet, BCycle désire être informé sur la progression hebdomadaire du projet estimé à 3 semaines. Un rapport final sur l’ingénierie du cadre est à remettre à la fin du projet. Document rédigé par Mathieu Collins Approuvé par Anh Dung Ngô Page 3 sur 4 BIBLIOGRAPHIE ANSYS. 2010. ACP - ANSYS Composite PrePostWorkbench, version. 12.1.5. Southpointe, PA: ANSYS, Inc. ANSYS. 2009. ANSYS Workbench, version. 12.1. Southpointe, PA: ANSYS, Inc. Barbero, Ever J. 2008. Finite Element Analysis of Composite Materials, Philadelphie : CRC Press, 331 p. Barbero, Ever J. 2007. « Source Code for Examples ». In Finite Element Analysis of Composite Materials. En ligne. <http://www.mae.wvu.edu/barbero/feacm/Examples/>. Specialized. « Proprietary Manufacturing Methods ». In Finite Fabrication Process. En ligne. <http://www.specialized.com/bc/microsite/fact/fabrication.html#/manufacturing-methods>. Lizotte, Patrick L. 1996. « Analysis and Fabrication of Composite Monocoque Bicycle Frames ». Montréal, McGill University. Document rédigé par Mathieu Collins Approuvé par Anh Dung Ngô Page 4 sur 4
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