Mesurer soi-meme la flexibilité du cadre ?

[steph71]

Bonjour,

je lance une colle a nos experts en physique tennistique,

je cherche un moyen de calculer le RA ou l'indice de rigidité d'une raquette sans utiliser le RDC de chez Babolat,

y'a t'il un moyen de calculer ça avec un coin de table, un poids, une regle, une calculatrice, une boite de salsifis ou une hanche de belle-mère ?...

en vous remerkiant par avance

[Shagrath]

Bonjour,

je lance une colle a nos experts en physique tennistique,

je cherche un moyen de calculer le RA ou l'indice de rigidité d'une raquette sans utiliser le RDC de chez Babolat,

y'a t'il un moyen de calculer ça avec un coin de table, un poids, une regle, une calculatrice, une boite de salsifis ou une hanche de belle-mère ?...

en vous remerkiant par avance

Une nouvelle raquette de chez Topspin ?

[steph71]

nan

plutot une base de raquette topspin mais avec poids/equilibrage different.

j'aimerais sortir une base de X-95 mais avec un equilibrage plus en manche, 7-8 g. de moins et surtout sans rigidifier le cadre (63 RA)

j'ai donc besoin de pouvoir le calculer (ce fameux RA) apres modif'

[Rodo]

La soluc :

Un établi, un outil pour pour serrer la raquette et qu'elle ne bouge pas (j'ai plus le nom en tête, là, comment ca s'appelle déja ??)

Ensuite, tu prend un fil bien dur (genre 50 cm de pro hurricane ), tu y attaches un poid constant (un altère, ou un disque de machine de muscu), tu attaches le tout au bout de la raquette et tu laisses pendre, et tu mesures la torsion / la distance par rapport au niveau 0 de la raquette sans le poid au bout... là, faut être précis... vu que ca doit se jouer au mm entre deux cadres.

[steph71]

merci rodo,

dans cet esprit là, j'avais aussi pensé a mettre la raquette en equilibre sur la tete de raquette et en bout de manche sur deux points fixes :

mais je ne sais ensuite comment convertir la flexion (en mm.) en RA

[Rodo]

merci rodo,

dans cet esprit là, j'avais aussi pensé a mettre la raquette en equilibre sur la tete de raquette et en bout de manche sur deux points fixes :

mais je ne sais ensuite comment convertir la flexion (en mm.) en RA

ben... tu te fais ton propre systeme, tu prends pour référence 2-3 cadres dont le RA est connue (un tres rigide, un cadre moyen, et un cadre tres souple), et tu te fais ta propre regle / table de conversion.

C'est amateur forcement, et n'aura pas la précision du syst Bab, mais bon... ca donnera toujours des indications.

Mais pas sur que tu puisses voir à l'oeil (ou à la règle), la différence entre un 63 RA et un 61 RA par ex.

[egucha]

Il me semble que la rigidité du cadre correspond à ce qu'en physique on appelle raideur. On voit ça en troisième, me semble-t-il, avec le ressort. On dit que dans le régime élastique (tant que la force appliquée à un corps n'en modifie pas sa structure interne), l'allongement dans la direction de la force est proportionnel à la force. on a donc :

F = k.x

avec F la force en Newton, x l'allongement en mètres et donc k en N.m-1

Dans le cas des raquettes, j'ai l'impression que la mesure donnée en RA correspond en fait au coefficient k exprimé non pas en N.m-1 mais en lb.in-1 (font iech ces américains avec leur système à la c). lb c'est une unité de masse et in c'est pour inch, une unité de longueur. Donc ils utilisent les lb, unité de masse, pour assimiler la force à une masse (on passe à la force avec l'accélération de la pesanteur : comme celle-ci est quasi constante sur Terre on peut très bien rester en unité de masse pour avoir un ordre de grandeur, en France on avait la notion de mètre.kilo par exemple, bref)

Donc... avec ton système si tu mesures par exemple, avec un poids de m kilos sur ta raquette, une déflection de l mètres vers le bas (direction de la pesanteur), pour appliquer la formule ci-dessus tu détermines la force F en utilisant g l'accélération de la pesanteur approximée à 9,81 m.s-2, soit la relation :

k = (m x 9,81) / l

Là tu as le truc en N.m-1, et c'est la façon propre de le faire !

Si tu veux oublier la pesanteur et donner le truc en RA, qui correspond ME SEMBLE-T-IL aux unités lb et in, sachant que 2,195 lb = 1 kilo et 1 in = 0,0065 mètres, tu fais donc :

k' = (m x 2,195) / (l / 0,0065) donc

k' = 0,014267 m / l avec m en kilos et l en mètres, ça te donne k' en lb.in-1, ce que je SUPPOSE être des RAs.

Voyons voir... au pif... si je mets 20 kilos et que ça descend de euh... mettons 5 mm donc 5.10-3 m.... ça donnerait ... clic clic clic... : 57 RA !! Ca a l'air de coller

[_Amine_]

Il me semble que la rigidité du cadre correspond à ce qu'en physique on appelle raideur. On voit ça en troisième, me semble-t-il, avec le ressort. On dit que dans le régime élastique (tant que la force appliquée à un corps n'en modifie pas sa structure interne), l'allongement dans la direction de la force est proportionnel à la force. on a donc :

F = k.x

avec F la force en Newton, x l'allongement en mètres et donc k en N.m-1

Dans le cas des raquettes, j'ai l'impression que la mesure donnée en RA correspond en fait au coefficient k exprimé non pas en N.m-1 mais en lb.in-1 (font iech ces américains avec leur système à la c). lb c'est une unité de masse et in c'est pour inch, une unité de longueur. Donc ils utilisent les lb, unité de masse, pour assimiler la force à une masse (on passe à la force avec l'accélération de la pesanteur : comme celle-ci est quasi constante sur Terre on peut très bien rester en unité de masse pour avoir un ordre de grandeur, en France on avait la notion de mètre.kilo par exemple, bref)

Donc... avec ton système si tu mesures par exemple, avec un poids de m kilos sur ta raquette, une déflection de l mètres vers le bas (direction de la pesanteur), pour appliquer la formule ci-dessus tu détermines la force F en utilisant g l'accélération de la pesanteur approximée à 9,81 m.s-2, soit la relation :

k = (m x 9,81) / l

Là tu as le truc en N.m-1, et c'est la façon propre de le faire !

Si tu veux oublier la pesanteur et donner le truc en RA, qui correspond ME SEMBLE-T-IL aux unités lb et in, sachant que 2,195 lb = 1 kilo et 1 in = 0,0065 mètres, tu fais donc :

k' = (m x 2,195) / (l / 0,0065) donc

k' = 0,014267 m / l avec m en kilos et l en mètres, ça te donne k' en lb.in-1, ce que je SUPPOSE être des RAs.

Voyons voir... au pif... si je mets 20 kilos et que ça descend de euh... mettons 5 mm donc 5.10-3 m.... ça donnerait ... clic clic clic... : 57 RA !! Ca a l'air de coller

That's it ! j'ai juste vérifié les étapes, et ça m'a l'air tout à fait cohérent ! ça sent la prépa S derrière

[steph71]

t'es enorme egucha

je vais me prendre 2-3 jours pour comprendre ton post et le reste de la semaine pour mettre en application

nan, je deconne, je suis assez curieux de mettre en application, je reviens dans le secteur au plus vite...

[egucha]

t'es enorme egucha

Y'a fallu cogiter un peu, je te devais bien ça. Mais attention, hein, ce sont des suppositions ! Formule à vérifer avec une raquette dont le RA est connu. Après je ne sais pas trop comment les fabricants font au niveau du dispositif expérimental, ça se trouve ils mesurent autre chose.

[Peterblake]

Il me semble que la rigidité du cadre correspond à ce qu'en physique on appelle raideur. On voit ça en troisième, me semble-t-il, avec le ressort. On dit que dans le régime élastique (tant que la force appliquée à un corps n'en modifie pas sa structure interne), l'allongement dans la direction de la force est proportionnel à la force. on a donc :

F = k.x

avec F la force en Newton, x l'allongement en mètres et donc k en N.m-1

Dans le cas des raquettes, j'ai l'impression que la mesure donnée en RA correspond en fait au coefficient k exprimé non pas en N.m-1 mais en lb.in-1 (font iech ces américains avec leur système à la c). lb c'est une unité de masse et in c'est pour inch, une unité de longueur. Donc ils utilisent les lb, unité de masse, pour assimiler la force à une masse (on passe à la force avec l'accélération de la pesanteur : comme celle-ci est quasi constante sur Terre on peut très bien rester en unité de masse pour avoir un ordre de grandeur, en France on avait la notion de mètre.kilo par exemple, bref)

Donc... avec ton système si tu mesures par exemple, avec un poids de m kilos sur ta raquette, une déflection de l mètres vers le bas (direction de la pesanteur), pour appliquer la formule ci-dessus tu détermines la force F en utilisant g l'accélération de la pesanteur approximée à 9,81 m.s-2, soit la relation :

k = (m x 9,81) / l

Là tu as le truc en N.m-1, et c'est la façon propre de le faire !

Si tu veux oublier la pesanteur et donner le truc en RA, qui correspond ME SEMBLE-T-IL aux unités lb et in, sachant que 2,195 lb = 1 kilo et 1 in = 0,0065 mètres, tu fais donc :

k' = (m x 2,195) / (l / 0,0065) donc

k' = 0,014267 m / l avec m en kilos et l en mètres, ça te donne k' en lb.in-1, ce que je SUPPOSE être des RAs.

Voyons voir... au pif... si je mets 20 kilos et que ça descend de euh... mettons 5 mm donc 5.10-3 m.... ça donnerait ... clic clic clic... : 57 RA !! Ca a l'air de coller

je vais prendre un aspirine et je reviens!

[steph71]

Y'a fallu cogiter un peu, je te devais bien ça. Mais attention, hein, ce sont des suppositions ! Formule à vérifer avec une raquette dont le RA est connu. Après je ne sais pas trop comment les fabricants font au niveau du dispositif expérimental, ça se trouve ils mesurent autre chose.

merci en tout cas,

j'ai fais 2-3 essais, ca a l'air de coller pas mal a la realité,

j'essayerais demain plus precisement avec des references de raquettes/RA connues pour comparer.

en tout cas, si la formule fonctionne, ce peut etre interessant a condition de fabriquer un outil de mesure efficace et suffisament precis. là, faut etre un peu bricoleur mais ca doit pouvoir se faire.

si l'on peut facilement disposer du RA pour une raquette avant/apres customisation c'est une donnée capitale, c'est pour moi un élément clé au moins aussi important que l'equilibre et le swingweight. INDISPENSABLE a toute customisation.

[egucha]

Hem... après réflexion, il y a quand même un souci dans cette formule. C'est bien tant qu'on veut mesurer par exemple l'allongement de la raquette si je me suspends à elle dans le sens de la longueur; peut importe que je m'accroche au coeur ou en tête de raquette. Par contre, comme là on mesure une déflection transversale, il faut tenir compte de la longueur entre le point fixe et le point où on exerce la force. J'ai juste eu du bol dans mon application numérique pifométrique. Il est bien évident que si je fixe le manche au bout, et que je mets 20 kilos au coeur, je vais observer une déflection bien moindre que si je mets 20 kilos en tête de raquette. Or avec la formule que j'ai proposée je ne tiens pas compte de cette longueur; elle est manifestement inappropriée car je vais trouver un RA qui va varier selon que je fais une application de force avec un bras de levier plus ou moins long. Pour écarter l'influence de l'effet de levier, il faut donc l'inclure dans la formule, et je propose donc de partir de :

L.F = k.x au lieu de F = k.x, avec L la longueur entre le point de fixation et le point d'application de la force.

A partir de là et avec les conversion entre ln et in on devrait arriver à un résultat cohérent. A voir avec des mesures faites sur site et des raquettes de RA connues. Je te propose Steph de faire des séries de mesures sur quelques raquettes, avec des longueurs entre le point de fixation et le point d'application de la force variable, afin de valider la formule. Par exemple :

Raquette 1 : fixation manche, masse m sur le coeur, déflection l11

Raquette 1 : fixation manche, masse m entre le coeur et la tête, déflection l12

Raquette 1 : fixation manche, masse m sur la tête , déflection l13

Raquette 2 : fixation manche, masse m sur le coeur, déflection l21

Raquette 2 : fixation manche, masse m entre le coeur et la tête, déflection l22

Raquette 2 : fixation manche, masse m sur la tête , déflection l23

Tu fais les mesures, tu me donnes les chiffres et je regarde si ça colle. A mon avis il faut au moins trois raquettes, de rigidité faible à forte, et quatre ou cinq mesures par raquette (avec à chaque fois un L différent).

Je ne voudrais pas te donner une formule fausse

[egucha]

Après quelques lectures et recherches diverses, je peux dire que :

=> la mesure en RA ne correspond à aucune unité physique connue

=> le chiffre mesuré et indiqué sur les cadres ne correspond pas à la rigidité telle qu'on l'entend en résistance des matériaux; autrement dit, aucune formule physique mettant en jeu uniquement les grandeurs caractéristiques du cadre et de sa déformation sous contrainte ne va pouvoir sortir ce chiffre

=> la mesure en RA correspond à une unité "faite à la main" et donnée par la machine spécifique faite pour la mesure (une RDC), indexée sur le 0

=> les modèles physiques permettant d'exprimer analytiquement (par une formule) une rigidité sont connus pour des solides du type poutre, donc avec section constante (cas du ressort par exemple)

=> pour déterminer les rigidités dans le cas d'autres formes (une raquette par exemple) à mon avis il faut passer par la simulation numérique 3D type éléments finis

En conclusion, si tu veux avoir ton RA, tu dois passer ta raquette sur le RDC, ou établir une table de correspondance telle que l'a indiqué Rodo. Comme tu ne veux pas de la première solution, il te reste donc la seconde....

Ou troisième solution : tu fais ton propre système, en attachant un seau rempli de chaussures à ta raquette, et quand ça descend de 1mm, tu dis que ça fait 1 Dark Vador. Tu donnes ta rigidité en Dark Vadors, comme d'autre la donnent en RA... c'est la même chose. Il suffit d'avoir la table de correspondance :judge:

[nicolas73]

Après quelques lectures et recherches diverses, je peux dire que :

=> les modèles physiques permettant d'exprimer analytiquement (par une formule) une rigidité sont connus pour des solides du type poutre, donc avec section constante (cas du ressort par exemple)

=> pour déterminer les rigidités dans le cas d'autres formes (une raquette par exemple) à mon avis il faut passer par la simulation numérique 3D type éléments finis

En conclusion, si tu veux avoir ton RA, tu dois passer ta raquette sur le RDC, ou établir une table de correspondance telle que l'a indiqué Rodo. Comme tu ne veux pas de la première solution, il te reste donc la seconde....

Tu peux assimiler la raquette à une poutre de section constante, là dessus y'a pas de soucis, de plus c'est un élément symétrique.

J'ai pas mon cours de méca des solides déformable sous la main mais dès la semaine prochaine je peux te donner la réponse à la question que tu te pose :

De la flèche (différence entre la raquette au repos et lorsque tu applique un poids), arriver à ton RA en prenant compte le fait que tu sois au milieu :

De mémoire, c'est qq chose de linéaire, en gros :

Ta flèche atteint un maximum lorsque tu atteint le milieu (normal l'inertie I est au max), et lorsque tu te rapproche des extrémités où ta raquette ne peux pas pliée, cela décrit une droite linéaire .

C'est le TP n°2 en L2 à l'UJF de grenoble 1, quand tu fais mécanique / productique / génie civil et infrastructure etc... (très intéressant le cours de méca des matériaux déformable:).

Bien joué Egucha pour les raisonnement, je connaissais pas ce topic tu y a très bien répondu

[egucha]

Tu peux assimiler la raquette à une poutre de section constante, là dessus y'a pas de soucis, de plus c'est un élément symétrique.

Comment peux-tu assimiler un cadre à une poutre de section constante ? La raquette part en s'effilant et en se divisant en deux branches. On ne peut tout de même pas limiter la mesure de rigidité au seul manche. Encore que... je ne sais pas où se fait la mesure lorsque les fabriquants déterminent le RA. Peut-être juste au niveau du manche... A la limite en utilisant la formule de la flèche pour une poutre et en assimilant un élement de raquette de longueur dl à une poutre, en intégrant sur la courbe de la raquette on peut peut-être arriver à une formule cohérente.

[jace112]

raquette fixée en manche, appui sur les branches, effort exercé en tête

[nicolas73]

Comment peux-tu assimiler un cadre à une poutre de section constante ? La raquette part en s'effilant et en se divisant en deux branches. On ne peut tout de même pas limiter la mesure de rigidité au seul manche. Encore que... je ne sais pas où se fait la mesure lorsque les fabriquants déterminent le RA. Peut-être juste au niveau du manche... A la limite en utilisant la formule de la flèche pour une poutre et en assimilant un élement de raquette de longueur dl à une poutre, en intégrant sur la courbe de la raquette on peut peut-être arriver à une formule cohérente.

Au conntraire je pense qu'on le peut (Yes We Can), le profilé du cadre ne diffère pas de 5cm ! on peut le considérer constant

par exemple la plupart des babolat restent avec un profilé constant (mes storm en tout cas et les pure drive aussi ainsi que les radical), de plus, dans notre cas il y aura tellement d'approximation de tout les côtés qu'on peut le faire, tu remarquera qu'en dimensionnement tu fais quand même beaucoup de "largeur" ...

Ensuite, je pense qu'il faudrait faire une double intégrale suivant longueur et hauteur et encore ici on a pas pris en compte la section du cadre !

Et ta penser à la nature des matériaux ? normalement les fibres "travaillent" dans un régime appelé élastique mais imaginons que les fabriquant suivant les cadres arrivent à modifier ces régimes, on aura ptetre d'autres modèles (là je pense que je m'emporte mais bon il est tard et je trouve ce sujet passionnant ! faut ajouter un peu de péripétie pour que le héro sorte grandit !)

Nan franchement faire comme on a dit : fixer la raquette en chaque extrémité appliqué une charge m au milieu, mesurer la flèche, ça marche bien

[jace112]

Nan franchement faire comme on a dit : fixer la raquette en chaque extrémité appliqué une charge m au milieu, mesurer la flèche, ça marche bien

et ensuite direction poubelle pour la raquette

l'effort à appliquer pour mesurer une flêche suffisante risque de détériorer le cadre

le plus simple reste, à mon avis de reprendre le principe du RDC

en bout d'établi tu mets une charge de moins de 10 kg en tête, et tu mesures (supposition)

[nicolas73]

Ah mais moi je savais pas que tu voulais jouer avec ta raquette après, on me dit jamais rien à moi.

Oui effectivement je n'avais même pas penser à ça :

si on met la raquette "en console", on aura une flèche plus grande donc plus facile à mesurer (donc notre erreur sera plus faible) donc on aura des calculs plus précis ^^'

Et bah allez au boulot euh au dodo

[narco]

bonsoir à tous

je postes dans ce sujet pour savoir s'il y a de l'avancement

j'ai une supposition

si de manière générale la machine ne produisait pas uniquement des efforts à travers le vérin tractant la tête de raquette

le domaine élastique est alors facile à observer

(du moins à tracer)

l'assimilant ainsi à une droite la rigidité est alors la pente de cette droite

de toute manière je doute que le domaine plastique d'une raquette soit énorme....

je me base sur le fait que je ne pense pas que la machine ai besoin de modéliser la raquette comme une poutre sur lesquels on exerce des efforts de flexion

enfin pour égucha

lors de ton modèle que tu emplois le moment ou les forces ne changent rien du moment ou tu supposes dès le départ que tes torseurs sont assimilables à des glisseurs

ce qui est justifiable pour le poids puisque la masse de la raquette est négligeable devant la charge

mais probablement pas pour la réponse du cadre

si tel est le cas tu as le point d'application de ta force de rappel et du poids qui coincident et donc au niveau du moment on a pas la longueur qui intervient

toutefois si la force de rappel est effectivement assimilable à un glisseur cela indiquerait qu'a un endroit du cable le moment de rappel est nul et sa j'y crois pas vraiment

et si c'était le cas il serait assez difficile de connaitre le point d'application qui nous fournirait alors un rapport de distance valable pour le moment

donc pour appliquer la statique pas facile....

alors pour déterminer efficacement la rigidité moi je vois guère d'autre moyen que d'établir une correspondance

entre raquette de rigidité connues et observation

(avec bien entendu comme unité le dark vador)