Brevet FR2096871A1 — publié le 19720303

L'invention est relative à une nouvelle structure déformable, et aux applications de ladite structure. La structure déformable conforme à l'invention est constituée par une juxtaposition, face contre face, de plaques flexibles initialement planes, chaque plaque étant rendue solidaire des deux plaques qui l'encadrent par des zones de fixation locales régulièrement réparties sur la plaque, les zones de fixation d'une plaque et de la plaque qui la précède étant disposées en quinconce par rapport aux zones de fixation entre cette plaque et la plaque qui la suit, et elle est caractérisée par le fait que la dimension de cette structure, mesurée perpendiculairement au plan initial des plaques, est comprise entre une valeur minimale égale ou supérieure à la somme des épaisseurs des plaques et une valeur maximale égale à N fois cette valeur minimale, N étant un facteur égal à 1 + # *12 expression dans 1 + expression 2 laquelle6 3E e représente la contrainte maximale admissible du matériau constituant les plaques, E le module d'élasticité dudit matériau, 1 la distance séparant deux bords en regard de deux zones de fixation locales successives, et e l'épaisseur de chaque plaque, ce grâce à quoi, on obtient une structure présentant des propriétés mécaniques de déformabilité nouvelles et inattendues. L'invention consiste, mis à part la disposition dont il vient d'être question, en certaines autres dispositions qui s'utilisent de préférence en même temps et dont il sera plus explicitement question ci-après. L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont relatifs à diverses formes que peut prendre le matériau conforme à l'invention, ainsi qu'à diverses applications de ce matériau, et ne comportent bien entendu aucun caractère limitatif. Les figures 1 à 3, de ces dessins, montrent par des vues en perspective schématique diverses formes d'une structure conforme à l'invention. La figure 4 est une vue à plus grande échelle d'une structure conforme à l'invention. Les figures 5 à 11 illustrent diverses applications d'une structure conforme à l'invention. Comme montré sur les figures I à 3, la structure déformable conforme à l'invention est constituée par une juxtapositin, face contre face, de plaques flexibles initialement planes 1, chaque plaque étant rendue solidaire des deux plaques qui l'encadrent par des zones de fixation locales 2 régulièrement réparties sur la plaque. Les zones de fixation 2 entre une plaque et la plaque qui la précède sont disposées en quinconce par rapport aux zones de fixation 2 entre cette plaque et la plaque qui la suit. La dimension de cette structure, mesurée perpendiculairement au plan initial des plaques, est comprise entre une valeur minimale qui est égale ou supérieure à la somme des épaisseurs des plaques 1 constituant la structure et une valeur maximale qui est égale à N fois cette valeur minimale. Le facteur N est égal à 1 + 3E facteur e est égal à 1 + 3 e2 Sur la figure 4, on a repéré les valeurs de 1 et e. Selon un premier exemple, la structure peut être constituée par des plaques en acier à ressort dont la contrainte maximale6~ est égale à 180 hbar et dont le module d'élasticité E est égal à 20.000 hbar, l'épaisseur e de ces plaques étant de 0,1 mm, et pour lesquelles la distance 1 est égale à 10 mm; la valeur du facteur N est égale à 31. Selon un second exemple, la structure peut être constituée par des plaques en DURALUMIN dont la contrainte maximale d~ est égale à 7 hbar et dont le module d'élasticité E est égal à 6.000 hbar, l'épaisseur e de ces plaques étant de 0,1 mm, et pour lesquelles la distance 1 est égale à 10 mm; la valeur du facteur N est égale à 5. En ce qui concerne la valeur minimale, elle est égale à la somme des épaisseurs des plaques 1 constituant la structure lorsque les zones de fixation locales 2 n'introduisent pas de surépaisseur. Cette valeur minimale est supérieure à la somme des épaisseurs des plaques 1 constituant la structure lorsque les zones de fixation locales 2 introduisent une surépaisseur. La structure ainsi obtenue présente alors des propriétés mécaniques de déformabilité qui se traduisent, notamment, par des possibilités d'allongement continu entre sa dimension minimale et sa dimension maximale. La structure représentée sur la figure 1 est établie à par tir de plaques 1 initialement planes et rectilignes et elle se caractérise, par une très grande flexibilité autour de tout axe parallèle aux plaques 1, flexibilité qui peut permettre à la structure d'être repliée sur elle-même sans que soit dépassée la limite de déformation permanente de la matière constitutive des plaques 1, et par des propriétés de déformation autour de tout axe perpendiculaire au plan défini par les plaques 1, déformations dont les amplitudes dépendent de la dimension longitudinale des plaques. Toutes les plaques 1 constitutives de la structure peuvent avoir la même dimension longitudinale ou des dimensions longitudinales variables. La structure représentée sur les figures 2 et 3 est établie à partir de plaques 1 initialement planes et annulaires. Toutes les plaques 1 constitutives de cette structure peuvent avoir le même diamètre (figure 2) ou des diamètres variables (figure 3). L'allongement de la structure suivant le sens de juxtaposition F des plaques 1 peut être constant lorsqu'on se déplace suivant la dimension longitudinale des plaques 1 (figure 6 à 10). Au contraire, l'allongement de la structure suivant le sens de juxtaposition F des plaques 1 peut varier, au moins sur une partie de la dimension de la structure, lorsqu'on se déplace suivant la dimension longitudinale des plaques 1 (figures 10 et 11). En ce qui concerne la matière constitutive des plaques 1, on peut citer l'acier, le DURALUMIN, comme indiqué dans les exemples dont il a été question ci-dessus, mais tout matériau métallique, plastique ou à base de bois peut convenir. En ce qui concerne les procédés d'obtention des zones de fixation locales 2, on peut indiquer le collage, le soudage, le rivetage. Parmi les applications de la structure dont il vient d'être question ci-dessus, on peut citer les suivantes - application à la réalisation de parois à perméabilité réglable pour divers phénomènes propagatoires tels que des écoulements de liquides, de gaz, ou tels que des rayonnements lumineux, - application à la réalisation de parois souples s'adaptant avec précision sur gabarit, - application à la réalisation de transporteurs sans fin présentant des propriétés de rigidité dans le plan de défilement, de tels transporteurs pouvant en outre effectuer des changements de direction dans leur plan de défilement. Sur les figures 5 à 7, on a illustré des applications de la structure conforme à l'invention à la réalisation de parois à perméabilité réglable. L'application illustrée sur la figure 5 consiste à régler et à homogénéiser un débit de fluide dans une enceinte 3. En amont de cette enceinte 3, on dispose une paroi 4 constituée par la structure conforme à l'invention, les plaques 1 étant disposées parallèlement à l'écoulement. Des moyens de commande 5 sont prévus pour faire varier l'allongement de cette paroi 4 en vue de faire varier les caractéristiques (débit et/ou perte de charge) de l'écoulement dans l'enceinte 3. Pour guider la paroi 4 on peut disposer deux glissières latérales dont les ailes encadrent les bords de cette paroi 4 perpendiculaires au sens de juxtaposition F. L'application illustrée sur les figures 6 et 7 consiste à régler dans une veine d'essai 7 d'une soufflerie le débit d'aspiration de la couche limite. On constitue alors deux (ou quatre) parois 8 et 9 de cette veine d'essai 7 par une structure en forme de panneau établie conformément à l'invention. Selon la figure 6, les plaques 1 sont disposées perpendiculairement à l'écoulement, des moyens de renvoi 10 et des moyens de commande (non représentés) étant prévus pour faire varier l'allongement de ces parois 8 et 9 en vue de faire varier le débit d'aspiration. Selon la figure 7, les plaques 1 sont disposées parallèlement à l'écoulement, des moyens de renvoi 11 et des moyens de commande (non représentés) étant prévus pour faire varier l'allongement de ces parois 8 et 9 en vue de faire varier le débit d'aspiration. On pourrait également appliquer la structure conforme à l'invention au réglage, sur un avion, du débit de soufflage ou d'aspiration de la couche limite. Selon une application, non représentée, on règle une quantité de lumière en disposant entre une source lumineuse et le local à éclairer une paroi constituée par une structure conforme à l'invention, des moyens de commande étant associés à cette paroi pour en faire varier l'allongement. Une structure sous forme cylindrique (figure 2) ou tronconique (figure 3) se prête particulièrement bien à une telle application, la source lumineuse étant alors disposée à l'intérieur du tronçon cylindrique ou tronconique. Sur la figure 8, on a illustré une application de la structure conforme à l'invention à la réalisation d'une paroi souple 12 destinée à être adaptée avec précision sur un gabarit 13. I1 est donc possible d'obtenir une surface exactement parallèle à celle du gabarit 13 en raison, d'une part, de l'adaptation parfaite de la paroi souple 12 sur le gabarit 13, et, d'autre part, de la possibilité d'usiner avec précision les deux faces de la paroi 12 lorsque celle-ci présente sa dimension minimale. Sur les figures 9 à 11, on a illustré des applications de la structure conforme à l'invention à la réalisation de transporteurs sans fin dont l'élément sans fin 14 est constitué par une structure conforme à l'invention, les plaques 1 étant disposées perpendiculairement à la direction de défilement du transporteur. L'application illustrée sur la figure 9 est relative à un transporteur sans fin disposé entre deux rouleaux de renvoi 15 et 16 dont l'un au moins est moteur, des rouleaux ou des glissières 17 pouvant être prévus sous les bords du brin supérieur de l'élément sans fin 14. L'application illustrée sur la figure 10 est relative à un transporteur sans fin disposé entre deux rouleaux de renvoi 18 et 19 dont l'un au moins est moteur. Des rouleaux de guidage 20, d'axe perpendiculaire au plan de défilement du transporteur, permettent d'effectuer des changements de direction dans le plan de défilement. Des rouleaux ou des glissières d'appui 21 peuvent être disposés sous les bords du brin supérieur de l'élément sans fin 14. L'application illustrée sur la figure 11 est relative à un transporteur dont l'élément sans fin 14 est disposé dans un même plan entre deux rouleaux 22 et 23, d'axe perpendiculaire au plan de défilement du transporteur, ces deux rouleaux 22 et 23, dont l'un au moins est moteur, assurant le guidage, le renvoi et leentrainement de l'élément sans fin 14. Des rouleaux ou des glissières d'appui 24 peuvent être disposés sous les bords de l'élément sans fin 14. Finalement, la structure conforme à l'invention présente, lorsque sa dimension et/ou son allongement sont compris dans les limites fixées ci-dessus, des propriétés mécaniques de déformabilité qui sont nouvelles et inattendues et qui s'atténuent extrêmement rapidement pour disparaitre lorsque la dimension et/ou l'allongement du matériau deviennent supérieurs aux susdites limites. Ces propriétés mécaniques de déformabilité rencontrent de nombreuses applications, parmi lesquelles celles qui ont été décrites ci-dessus. Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à celui de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Structure déformable, constituée par une juxtaposition, face contre face, de plaques flexibles initialement planes, chaque plaque étant rendue solidaire des deux plaques qui l'en- cadrent par des zones de fixation locales régulièrement réparties sur la plaque les zones de fixation d'une plaque et de la plaque qui la précède étant disposées en quinconce par rapport aux zones de fixation entre cette plaque et la plaque qui la suit, caractérisée par le fait que la dimension de cette structure, mesurée perpendiculairement au plan initial des plaques, est comprise entre une valeur minimale égale ou supérieure à la somme des épaisseurs des plaques et une valeur maximale égale à N fois cette valeur minimale, N étant un facteur égal à î2 1+ 67 2 s expression dans laquelle 6 représente la contrainte 3E e maximale admissible du matériau constituant les plaques, E le module d'élasticité dudit matérieu, 1 la distance séparant deux bords en regard de deux zones de fixation locales successives, et e l'épaisseur de chaque plaque. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que toutes les plaques ont la même dimension. 3. Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les plaques ont des dimensions variables. 4. Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les plaques sont des plaques annulaires. 5. Structure selon la revendication 4, caractérisée par le fait que toutes les plaques annulaires ont le même diamètre. 6. Structure selon la revendication 4, caractérisée par le fait que les plaques annulaires ont des diamètres variables. 7. Structure selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la dimension de la structure suivant le sens de juxtaposition des plaques est constante lorsqu'on se déplace suivant la dimension longitudinale des plaques. 8. Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la dimension de la structure suivant le sens de juxtaposition des plaques varie lorsqu'on se déplace suivant la dimension longitudinale des plaques. 9. Application d'une structure conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8 à la réalisation de parois à perméabilité réglable pour divers phénomènes propagatoires tels que des écoulements de liquides, de gaz, ou tels que des rayonnements lumineux. 10. Application d'une structure conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8 à la réalisation de parois souples s'adaptant avec précision sur un gabarit. 11. Application d'une structure conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8 à la réalisation de transporteurs sans fin présentant des propriétés rigides dans le plan de défilement, de tels transporteurs pouvant en outre effectuer des changements de direction dans leur plan de défilement.