mesures comparatives de flex et torsion du mat

ébauche d'un protocole de mesures
_Le but est d'avoir un moyen d'évaluation assez simple du flex et de la torsion du mat
_je commence par qqs photos et ensuite je vous donne des résultats sur 5 foils que j'ai a la maison dont 1 sword
_Vous verrez que c'est très parlant



Photo1 mesure du flex a 85cm du pied avec 5kg
Photo2 mesure de la torsion a 30cm de l'axe du mat avec 5kg

Mesures sur 6 foils dont le sword
1:sword:flex 16mm
torsion 8mm
épaisseur mat 12.6mm
2:francky foil avec ame 8x70 pultrudé haut module
flex 2mm
torsion 18mm
épaisseur mat 13.2mm
3:franckyfoil avec ame 5X50 pultrudé haut module
flex 18mm
torsion 12mm
épaisseur mat 12.8
4:franckyfoil ame 5 tubes carbone M6 +fils UD haut module en dernière couche
flex 13mm
torsion 16mm
épaisseur mat 12.4
5:pamic proto1 sans haut module
flex 15mm
torsion 7mm
épaisseur mat 16mm
6:franckyfoil démontable
flex 18mm
torsion 13mm
épaisseur mat 14mm
REMARQUES:
1-le mat avec pultrudé haut module explose les concurrents en flex (pour la torsion j'ai raté mes couches de bibiais car obligé de les ponçer:evil: )
2-le sword a une très faible torsion par contre le flex n'est pas extraordinaire( on peut faire aussi bien en bricolage avec haut module)
3-le proto de pamic en 16mm d'épais et sans haut module est meilleur que le sword en flex et torsion;la glisse n'est évidemment pas la même.

CONCLUSION:provisoire
Il y a encore du grain a moudre et les jeux sont loin d’être faits

APPEL:
Messieurs les fabricants souhaitez vous communiquer sur les caractéristiques de vos engins,,,,,???????

Fabricant amateur, mais je mesure dès que je peux.
5 kg au total avec la planche ou que les poids?

déjà très interessant.
En navigation, les contraintes exercent à mon avis des forces bien supérieures à 5kg.
As-tu essayé avec un lest très supérieur, pour voir si les chiffres relatifs entre les foils sont concordants

Pour l'analyse, on confirme de manière évidente le lien épaisseur/flex. La question reste de savoir quel est le ratio acceptable (quel flex max, donc donne l'épaisseur mini suivant la techno employée) ?

PROTOCOLE

je fais la tare du support et je mesure uniquement avec les poids (5KG)
Le choix des 5kg est pour permettre a tout le monde de faire le test (ex:bidon de 5l )
SUITE:
effectivement j'envisage a l'aide d'une étudiante qui veut faire son mémoire la dessus de peaufiner les tests
REFLEXION
je trouve que l'exemple du mat de pamic en 16mm hyper rigide nous indique que pour les bricoleurs qui ne veulent pas faire de la race il est inutile de partir vers pultrudé et haut module
JE RAPPELLE
Que les 2 foils qui étaient premier et deuxième aux championnats du monde de la ciotat étaient mes protos et faisaient 15mm d'épais ainsi que le kétos que Marc Blanc a poussé a 30nts
LA RIGIDITE EST PRIMORDIALE POUR ALLER VITE

Bonjour,
Très intéressant !!
J'ai 2 mats à mon actif je posterai les mesures dès que possible.

Je pense que la géométrie du mat à aussi son importance :
-Largeur du mat, y compris évolution de cette largeur du boitier au fuselage.
-Epaisseur, y compris évolution de l'épaisseur.

Autre caractéristique, mais cette fois plus difficile à mesurer : l'amortissement suite à une  sollicitation en torsion ou flexion (mon deuxième mat oscille plusieurs secondes après une sollicitation en torsion, je ne sais pas si ce paramètre est important en nav).

moins de flex -> plus rapide mais moins tolérant ou confortable en navigation ?

je dirais moins de flex=plus rapide car plus confortable.
On limite les mouvements parasites, donc plus de stabilité

Pour moi la perf pure ne va pas vraiment avec le confort (sauf pour les riders de niveau intermédiaire)
Le spotz de nico parlier est très raide en flex et torsion ;de + son mat est presque au dessus de l"aileron avant ;c"est d"après moi ce qui lui permet de dominer assez largement
CES MESURES n"ont pas la prétention de tout expliquer ;bien d"autres paramètres interviennent comme les profils bien sure
L'amortissement doit etre possible a contrôler aussi mais chaque chose en son temps
CELA s"adresse surtout aux bricoleurs qui n'ont pas de repères;mais aussi d'éviter de se faire endormir par le markéting
CHRISTIAN je suis en accord avec ta supposition

Pour info et pour les non mécaniciens, la flexion du mat peut s'apparenter à une poutre encastré.

De mémoire et en simplifiant un peu pour une poutre rectangulaire la flèche est inversement proportionnelle à  l'inertie
I = BH3/12 avec (3 :cube)
B = largeur du mat
H = épaisseur du mat
la flèche varie donc suivant le cube de l'épaisseur (H)

Par contre en torsion la valeur B est prépondérante.

Tout cela pour dire que la valeur de B devrait être donné dans vos comparatifs .

A mon avis la resistence en torsion est beaucoup plus importante que la flexion du mat. Un mat qui flechit ca peut etre a la limite plus confortable, un mat souple en torsion= peu de stabilite directionnelle et devient incontrollable a grande vitesse. Ma theorie...

Francis je n'ai pas mentionné la largeur des mats car elle est assez constante aujourd'hui (entre 9 et 11 cm)mais tu as raison pour la torsion
Winmaker je pensais comme toi ,mais en naviguant avec le foil Numéro 2 (le + raide du teste)mais je me suis aperçu que la torsion n'était absolument pas perceptible par contre le flex ultra rigide m'a permis une remontée au vent très impressionnante car je pouvais mettre une grosse pression sans que cela bouge
Je dois encore naviguer avec pour confirmer mes premières impressions.
Merci pour vos remarques

Je ne veux pas pourrir ton post au besoin on divisera si le débat s'ouvre la dessus et si c'est nécessaire.

Moi j'ai toujours cru qu'on était totalement dans l'aplomb du mat. Dans ce cas que vient changer le flex du mat avec la remontée au vent ?

Mais peut-être me trompe-je et ne naviguons nous pas dans l'axe du mat ?

Et là encore, pour chaque paramètres à tester, on oublie toujours le gros bordel qui essaie de ne pas trop bouger (en apnée?) sur son foil.
Alors on rajoute:
- Dans la torsion, est-ce que le gars à un centre de gravité parfait ou non et pas de surcharge pondérale?
- En flexion, est-ce que le gars n'a pas une vieille douleur au ménisque qui lui dit de mettre le poids du corps sur l'arrière?

C'est une idée très saine, bravo! 
Il semble que la flexion soit plutôt du flambage en condition réel, et pas uniquement du mat mais de l'ensemble ailes+mats. Sur du près, vous avez une portance du mats qui ne doit pas être négligeable, ce qui veut dire que torsion et flambage du mats se "répondent". Puisque c'est un protocole qui doit être mis en place facilement (si je suis bien ton idée de départ) il est vrai que tester tout l'ensemble devient un peu lourd. Mais même en restant sur le mat il serait plus révélateur de mesurer la flexion (c'est ce que tu mesure avec les poids, pas le flambage) puis ensuite d'ajouter l'autre poids pour la mesure de torsion mais sans la baguette de métal, elle fausse le "travail" du mat. On dit souvent que le carbone est raide, mais en fait il est surtout super fort en traction mais par contre il déteste la compression. En mesurant la flexion(5kg) puis flexion+torsion(10kg), puis en faisant un calcul super simple, il se pourrait que tes résultats changent et se rapproche de la réalité. Pourquoi? Parce que ta mesure de torsion se fera avec des fibres et une structure déjà sous contrainte et ça change pas mal de choses.
Je ne vous parle pas de mes foils sont sont de vrai bout de caoutchouc, mais le mats ne fait que 50cm et j'ai un autre foil à l'avant, c'est autre chose.

Oui Gurval c'est effectivement le flambage qui doit etre pris en compte sur le plan dynamique
Mes mesures étaient une base qui va évoluer grâce a vos remarques
Pour répondre a Laurent quand on pousse très fort au pré ,et avec surtout avec les sraps en V on a une pression très forte et pour moi dissymétrique sur l'aileron avant 'et donc le mat travaille en flambage)
IL m'est arrivé de poser un aileron avant au fond de la baie sur une grosse poussée(rupture de l'avant du fuselage)
Nous allons réfléchir a une mesure de flambage:drunken: 

Pas sur d'avoir assez de recul en foil pour donner mon avis, mais d'instinct je dirais pareil que Windmaker car j'ai l'impression que :

- trop de torsion m'empèche de prendre correctement des prises de carre incisives (entrées de jibe serré à plus de 22 noeuds) et me gène aussi passablement à haute vitesse (plus de 26 noeuds et surtout sur un plan d'eau avec des vagues de travers).
- un foil avec du flex me pose moins de problème, car je crois que je m'y habitue assez facilement... ça peut même bizarrement me plaire dans les vagues !

Interessante cette comparaison Franckite !! Le top serait de tester en conditions réelles deux foils de la même marque mais avec des flex puis torsions très différentes sur le banc d'essai, histoire de voir quel désavantage cela occasionne vraiment et sur quel type de pratique/plan d'eau c'est le plus flagrant.

oui j'ai du mal pour l'instant a etre totalement affirmatif
La sensation du mat ultra raide en flexion n'est pas forcément le GRAAL
Pour tester il y a l'ancien et le nouveau mat du sword;je crois que personne ne voudrait retourner aux 50 premiers, trop mous en flex
Je vais essayer d'évaluer la déformation en chargeant le bout d'un aileron avant (dans ce cas se combinent flex torsion et flambage
A suivre

Personne n'a de Spotz ou de Kétos pour comparer?

Horue H11S mat court (79cm), Tbar démontable , épaisseur 16.5mm, masse foil 2.5kg avec ailes.

Masse pour le flex de 5.5kg au lieu des 5kg pour rattraper le manque de 6cm de longueur de mat.
5.5kg pour la torsion également.

flex : 16mm
torsion 5mm

merci philippe pour le comparatif
Impressionnant la torsion!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

Bien utile ces références de départ pour comparer et avancer. Bravo!
Quelques questions sur la mesure de torsion pour bien la cadrer et rendre la protooel reproductible.
- Est elle faite indépendamment de la mesure de flexion ou bien en même temps? Posé différemment, pendant la mesure de torsion la structure est elle tenue coté planche et aussi soutenue par un tuteur dans l'axe du mat coté fuselage. Pas évident sur la photo.
- La valeur de torsion est mesurée à quel niveau du mat? Juste en bas au niveau de la jonction avec le fuselage ou à 85 cm du pied comme pour la flexion?
- Enfin cette valeur de torsion est elle mesurée par la différence repos-charge qu'il y a au même niveau que le point d'attache des poids (à 30 cm de l'axe du mat) ou bien ailleurs (bord d'attaque du mat par exemple). Sur la photo 2 on a l'impression que la valeur de torsion au niveau de la sangle portant les poids est bien au delà des valeurs données toujours inf à 20 mm.

Merci par avance à Franckite pour la réponse.

j'ai mesuré la torsion en mettant une tige qui bloque le flex afin d'isoler la torsion
Les poids de 5kg étant a 30cm de l'axe du mat
Ensuite la mesure était légèrement décalée de 5cm (donc a 25m) a cause de mon appareil de mesure lazer qui me faisait décaler le point rouge vers l'intérieur
TOUTEFOIS je n'ai pas pris le temps de faire une mesure en flambage avec une charge en bout d'aile avant ce qui serait très intéressant car cela représenterait plus fidèlement les efforts subits par l'ensemble du foil
On a quand même une bonne idée des caractéristiques comme cela;j'ai d'ailleurs été étonné de certains résultats comme celui du SWORD qui n'est pas formidable;ce qui laisse encore une marge de progression

Merci pour réponse. Très sympa et essentiel pour avancer même à l'autre bout du monde avec peu de moyen.

Spotz 2013

flex: 26mm
torsion: 9mm