Brevet FR2769981A1 — publié le 19990423

PROCEDE ET DISPOSITIF D'ANALYSE DES CONTRAINTES THERMO-ELASTIQI]ES S'EXERCANT SUR DES ROUES DE VEHT-ICILE L'invention concerne un procédé et un dispositif d'analyse des contraintes thermo-élastiques s'exerçant sur des roues de véhicules. Il est connu de déterminer les contraintes principales s'exerçant sur les roues d'un véhicule calculées au moyen d'un calcul FE à partir de données CAD, afin de pouvoir prévoir par le calcul la résistance en fonctionnement, pour pouvoir obtenir des informations précoces sur la résistance de la roue. La prédiction par le calcul de la résistance en fonctionnement recourt par exemple à une banque de données des matériaux, à une banque de données pour les contraintes15 de fonctionnement dans le banc d'essai bi-axial ainsi qu'à des résultats des calculs de contraintes FE. Par ailleurs il peut être procédé à une mesure sur le véhicule sur route, ce qui prend relativement beaucoup de temps et sert éventuellement à la comparaison avec le calcul. L'invention a pour but de réaliser une analyse des contraintes thermoélastiques pour des roues de véhicule, permettant d'obtenir par une méthode simple une simulation proche de la réalité comme sur route. Ce but est atteint selon l'invention par les caractéristiques du procédé, à savoir: - la roue de véhicule est bridée de manière fixe et soumise à une sollicitation de pression ondulée variable, qui correspond à la force résultant d'une force d'appui de la roue et d'une force latérale en courbe sur la chaussée; - les contraintes thermo-élastiques s'exerçant sur la roue de véhicule ou sur des rayons de roue, sont enregistrées par un appareil de balayage à laser et sont transmises à un moniteur couleur, au moyen d'un corrélateur et d'un ordinateur et l'image des contraintes est réalisée en tant que copie couleur au moyen d'une imprimante; 2 2769981 et les caractéristiques du dispositif, à savoir: - la roue de véhicule est bridée de manière fixe dans un plan vertical, par son moyeu de roue, sur un support et est disposée dégagée par rapport à celui-ci et est reliée5 à un bloc de serrage qui présente des profilages correspondant à des gorges profilées du pneu et est maintenue sur le pneu par complémentarité de forme par ceux-ci; - le bloc de serrage est disposé dans un plan horizontal du pneu au-dessus du centre de la roue et est en prise avec une tige de pression d'un cylindre hydraulique qui est disposé avec un angle de manière que la ligne d'action de la force soit placée au milieu du pneu ou au milieu de la surface d'appui de la roue; - le cylindre hydraulique est maintenu dans un bâti de support qui comprend deux appuis, d'angle réglable, des deux côtés de la roue bridée et qui sont reliés avec angle réglable à une traverse, dans lesquels le cylindre hydraulique est maintenu au milieu. Les principaux avantages de l'invention résident dans le fait que grâce à un dispositif de construction simple il est possible de mettre en oeuvre un procédé de réalisation d'analyse des contraintes ou une représentation des sommes des contraintes principales s'exerçant sur une roue de véhicule ou sur les différents rayons de la roue. A cet effet la roue de véhicule est bridée par son moyeu, de manière fixe, sur un support, o elle est par ailleurs dégagée. Pour l'application de forces correspondantes, il est fixé sur la roue un bloc de bridage, par exemple par l'intermédiaire d'une bande de tension, et le bloc est relié par complémentarité de forme avec le pneu, par l'intermédiaire des creux de la surface du pneu et des reliefs de la face inférieure du bloc de serrage s'accrochant les uns dans les autres. Ce bloc de serrage constitue pratiquement un modèle négatif du profil du pneu, de sorte que la force peut être transmise par complémentarité de forme par le système bloc de 3 2769981 serrage/pneu. Par l'intermédiaire de ce bloc de serrage, une sollicitation sinusoïdale ondulée en compression est appliquée sur la roue, au moyen d'un cylindre hydraulique, de sorte que les forces appliquées, issues de la force d'appui de la roue et de la force latérale en courbe, correspondent à la réalité sur route. Les signaux des variations de la température à la surface de la roue du véhicule, par exemple sur un rayon de roue, reçus par un appareil de balayage à laser, sont dirigés vers un ordinateur et sont rendus visibles sous la forme de contraintes, par l'intermédiaire d'un moniteur couleur, qui est relié à une imprimante pour l'impression d'une copie couleur avec les couleurs des contraintes. Le cylindre hydraulique est maintenu de façon simple dans un bâti, qui est réglable sous différents angles, suivant la force à appliquer. La force est appliquée directement par une tige de pression, reliée au pilon hydraulique, qui est orientée de manière que la ligne d'action de la force soit placée au milieu du pneu ou de la surface d'appui de la roue. Un exemple de réalisation de l'invention est représenté sur les dessins, et décrit ci-après plus en détail. La fig. 1 est une vue schématique du dispositif pour la mise en oeuvre du procédé et la fig. 2 est une vue en perspective du dispositif. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé comprend pour l'essentiel un support 1 pour une roue de véhicule 2 ainsi qu'un bâti de support 3 pour un cylindre hydraulique 4. Pour l'analyse des contraintes thermo- élastiques, face au côté avant de la roue 2 est disposé un appareil de balayage à laser 5, qui est relié à un moniteur couleur 8 par l'intermédiaire d'un corrélateur 6 et d'un ordinateur 7 ou similaire. Une copie couleur correspondante avec les couleurs des contraintes mesurées est imprimée par une imprimante couleur 9. 4 2769981 Comme représenté plus en détail sur la fig. 2, la roue de véhicule 2 est bridée dans un plan vertical, de manière fixe, par son moyeu de roue M, sur un support 1 et par ailleurs, la roue 2 est disposée de manière dégagée. Pour l'application de sollicitations ondulées, variables, telles que des sollicitations sinusoïdales ondulées en compression, un bloc de serrage 11 est disposé dans un plan horizontal X-X sur le pneu R. Ce bloc 11 est de préférence en matière plastique et présente des nervures10 saillantes, formées en correspondance des gorges profondes 2a de la surface du pneu et qui constituent pratiquement un modèle négatif de la surface du pneu. Grâce à cette conformation, le support 1 peut être assemblé par complémentarité de forme avec la surface du pneu. Par l'intermédiaire d'une bande de tension, le bloc de serrage 11il peut être positionné en correspondance sur la surface du pneu et fixé en supplément. Par le cylindre hydraulique 4, qui est commandé par l'intermédiaire d'une armoire de commande S, une force est appliquée dans la roue 2, au moyen d'une tige de pression 12, qui prend appui dans un trou borgne 13 du bloc de serrage 11, de manière que la ligne d'action de la force appliquée soit placée au milieu du pneu R ou de la surface d'appui de la roue. Cette force est appliquée avec un angle de 45 et est la force résultante de la force d'appui de la roue et de la force latérale en courbe. Mais il est aussi possible d'appliquer toute autre force dans le pneu, sous un autre angle. A cet effet le bâti 3 destiné à recevoir le cylindre hydraulique 4, est maintenu avec des angles réglables par des appuis latéraux 20, 21 qui sont reliés entre eux par une traverse 14. REVENDICATIONS 1. Procédé d'analyse des contraintes thermo-élastiques s'exerçant sur des roues de véhicules caractérisé en ce que la roue de véhicule (2) est bridée de manière fixe et soumise à une sollicitation de pression ondulée variable, qui correspond à la force résultant d'une force d'appui de la roue et d'une force latérale en courbe sur la chaussée. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les contraintes thermo-élastiques s'exerçant sur la roue de véhicule (2) ou sur des rayons de roue, sont enregistrées par un appareil de balayage à laser (5) et sont transmises à un moniteur couleur (8), au moyen d'un corrélateur (6) et d'un ordinateur (7) et l'image des contraintes est réalisée en tant que copie couleur au moyen d'une imprimante. 3. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la roue de véhicule (2) est bridée de manière fixe dans un plan vertical, par son moyeu de roue (M), sur un support (1) et est disposée dégagée par rapport à celui-ci et est reliée à un bloc de serrage (11) qui présente des profilages correspondant à des gorges profilées (2a) du pneu (R) et est maintenue sur le pneu (R) par complémentarité de forme par ceux-ci. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le bloc de serrage (11) est disposé dans un plan horizontal (X-X) du pneu (R) au-dessus du centre de la roue (Z) et est en prise avec une tige de pression (12) d'un cylindre hydraulique (4) qui est disposé avec un angle de manière que la ligne d'action de la force soit placée au milieu du pneu (R) ou au milieu de la surface d'appui de la roue. 5. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le cylindre hydraulique (4) est maintenu dans un bâti de support (3) qui comprend deux appuis (20, 21), 6 2769981 d'angle réglable, des deux côtés de la roue bridée et qui sont reliés avec angle réglable à une traverse (14), dans lesquels le cylindre hydraulique (4) est maintenu au milieu.