Eco-Audit choix des matériaux Deck trottinette

Choix des matériaux et de procédés :

Deck de trottinette

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Introduction :

Dans le cadre du cours de matériau dispensé à l’ESIPE, nous devons réaliser une étude afin de déterminer un choix de matériau. Ce choix sera issu d’une réflexion en plusieurs points, et à l’aide d’un logiciel type CES.

Pour cette étude nous avons décidé de travailler sur un projet qui est directement lié à notre projet de conception pour la 2éme année de Génie Mécanique. Notre étude porte sur un un deck de trottinette. L’analyse aura pour but final de déterminer les matériaux les plus intéressant pour la réalisation d’un deck. Ce choix de matériau est décomposé en plusieurs partie :

• Analyse du produit / Tableau des exigences
• Déterminer les contraintes subit par l’objet
• Choix des matériaux avec CES
• Analyse des procédés
• Eco-audit

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Figure 1 : Source Blunt Scooter

Pour cette étude nous nous intéressons à la partie rouge. Cette partie centrale de la trottinette accueil la personne, et subit de multiples contraintes, elle permet également la liaison entre toutes les parties du véhicule.

Analyse du produit / Tableau des exigences

Dans un premier temps il est nécessaire de rédiger un tableau des exigences, cela nous permet de mettre en avant les caractéristiques principales de notre sujet. A la suite de cela nous avons définis une variable libre, cette variable va nous permettre de calculer nos contraintes en fonction et de déterminer au mieux les matériaux selon les besoins

A la suite du tableau d’exigence, nous choisis comme variable libre « l’épaisseur e ». Celle-ci va avoir un impact important sur le poids et la résistance du matériau. Afin de déterminer des limites, nous avons calculé des astreintes en fonction de notre variable libre.

Calcul des astreintes :

Durant la rédaction de notre tableau d’exigence nous avons définis deux astreintes. Celle-ci vont devoir varier en fonction de notre variable libre, l’épaisseur « e ».

Astreinte de rigidité :

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 e1= h1

Astreinte de résistance :

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Choix des matériaux avec CES

Dans notre objectif de choisir un matériau nous avons utilisé le logiciel de choix des matériaux CES. La démarche que nous avons appliquée est donné ci-contre et détaillée dans les pages suivantes.

Démarche de choix des matériaux via le logiciel CES :

• Mise en place des critères principaux
• Création du graphe du module d’Young en fonction de la limite élastique
• Visualisation des premiers matériaux
• Graphe limite élastique par calcul, en fonction de la variable libre épaisseur
• Mise en place de la droite de pente 1
• Mise en place du critère prix
• Résultat final avec 5 possibilités de matériaux

Après la mise en place de nos limites, nous avons réalisé un graphe comparateur prenant en compte notre variable libre. On se retrouve avec un graphe du module d’Young en fonction de la limite élastique. Notre objet d’étude ayant une utilisation extérieure et par tout temps se doit de résister à l’eau. Partant de ce postulat l’ajout dans les conditions initiales de la résistance élevé à l’eau (douce-salé) nous permet de restreindre grandement les matériaux.

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Figure 2 Module d'Young/Limite élastique

Détail du calcul :

• Epaisseur en fonction du module d’Young : 186,72 * 1 / Module de Young^1 / 3.
• Epaisseur en fonction de la limite élastique : 8,06 * (1 / Limite élastique^1 / 2)

Cette première analyse nous a permis de mettre en avant une première liste de matériaux candidats à l’étude. Nous avons obtenu une première liste de 42. Après une rapide analyse certains matériaux nous semblent surprenant tels que : Le bambou.

Dans un second temps, l’étude se poursuit avec pour objectif de réduire le choix à 5 matériaux. Pour cela nous réalisons un graphe de la masse volumique désiré, en fonction du prix. Nous avons fixé comme limite haute 4€.

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