Technique

Concentrateur solaire

Aujourd'hui nous travaillons sur des moyens nouveaux de produire des énergies, parmi c'est moyen, une des sources dite gratuite est l'énergie solaire. En effet on peut la transformer sous plusieurs formes : Thermique, électrique et mécanique ; sachant que c'est une ressource naturelle et que le soleil est une énergie nucléaire. Certaines stratégies consistent a utiliser les propriétés des matériaux pour produire d'avantage.

 

L'exercice se portait sur la création d'un concentrateur solaire à l'aide de miroirs, de carton et de bois. J'ai opté pour on concentrateur solaire circulaire qui réfléchi les rayons du soleil en un point précis. Au niveau de ce point se trouve un contenant en métal étanche pour pouvoir y mettre de l'eau et la porter à ébullition.

Le concentrateur est orienté vers le soleil de midi, le calcul de l'azimut  a permit de régler l'inclinaison du concentrateur ainsi que sa rotation par rapport au sol.

Une fois en place le foyer central peut monter jusqu'à 120°c, on aperçoit la vapeur d'eau qui s'en échappe sur la photo de droite.

 


Plan de découpage pour l'inclinaison des miroirs :  chacun des niveaux possède une inclinaison précise par rapport au foyer.

C'est un diagramme que j'ai "inventé" pour pouvoir générer des courbes inclinées en un point, c'est à dire qu'à l'aide d'une règle et de ce schéma il est possible de trouver l'angle et le périmètre de la courbe pour la découper sur une surface plane.



Portique

Exercice réalisé avec Inès Suy et Pierre Nicolas VOISIN

Dans cet exercice nous sommes partis sur l’étude des poutres treillis  Whipple et poutre Pratt à double intersection, nos objectifs étaient de comprendre comment fonctionne le système de celles-ci pour pouvoir ensuite en exploiter les caractéristiques. Nous nous sommes lancés dans la démarche de réduire les charges verticales qui seront appliquées à la structure en charges horizontales: Comment le faire?

 

Comme tous les treillis la membrane du haut est comprimée et la membrane du bas est en tension, notre objectif était de transférer un maximum de charges verticales sur les appuies extérieurs. Pour optimiser la quantité de matériaux sur les appuis nous avons conçu de simple mât en base triangulaire pour éviter de devoir sur-contre-venter la structure et pour limiter les efforts de torsion.Les bielles que nous avons disposé au niveau de la poutre sont en tension, elles viennent alléger les structures.

 

La poutre treillis n’est pas en base triangle car nous voulions que les membranes reprènes un maximum de charge, si nous avions disposé une seule membrane supérieur elle aurait supporté deux fois plus de charge que si nous disposions deux membranes.

 

 

résultats des réactions d'appui: (pour 100kN)

 

Nœud N1

Fx=11.1626744233 N

Fy=38.6622346785 N

Mz=-2.60208521397e-18 N.m

Noeud N11

Fx=2.62851264192e-16 N

Fy=11.3377653215 N

Mz=-1.73472347598e-18 N.m

Noeud N16

Fx=-11.1626744233 N

Fy=38.6622346785 N

Mz=8.67361737988e-19 N.m

Noeud N6

Fx=-2.22044604925e-15 N

Fy=11.3377653215 N

Mz=-3.46944695195e-18 N.m

 

Traduction de la déformation:

 

La poutre : suite à la charge la poutre fléchit vers le bas, on retrouve la membrane du bas en tension et la membrane du haut en compression. Grâce aux bielles, la membrane du haut en compression est allégée et les efforts sont directement renvoyés sur les appuis.

 

Les appuis :  la poutre en tension tire les «poteaux» vers le centre de gravité de la structure ce qui risque de faire flamber les poteaux. La structure étant contre-ventée de part et d’autre et étant de forme triangulaire elle est conçu pour résister à cet effet.

 

Les rotules aux appuis N1 et N16 empêchent les extrémités de se désolidariser du sol et les neufs N6 et N11 permettent une dilatation progressive de la structure, disons qu’elle s’adapte aux sollicitations qui lui sont donnée.

 

Après étude des déformations il nous reste à passer en phase de construction et rechercher comment seront conçu nos liaisons pour respecter au maximum notre modélisation.

Portique final prêt à être chargé


Pour concevoir le portique nous avions 3 éléments à modéliser, les éléments en compression, ce en traction et les articulations. Nous avons utilisé des baguettes de bois et de bambou 1.5 et 2 mm pour les éléments en compression. Du fil de perle apparentant à du fil de nylon pour les éléments en tension, que l’on pourrait comparer à des câbles. Nous avons étudié les nœuds pour qu’ils puissent résister aux efforts normal, tranchants et aux moments : Les assemblages ont été fait à l’aide de colle chaude pour gagner en rapidité et en rigidité puis nous avons ajouté un micro fil type moustiquaire qui vient faire le tour du collage et empêcher à la colle chaude de se détacher (un peu comme l'acier avec le béton). Le système est fixé à une planche en bois en reproduisant les articulations du schéma mécanique.


Implantation d'une route

Travaux dirigé d'implantation d'une route dans le cadre de mon IUT Génie civil

Calcul de l'implantation

Calcul du déblai et du remblai

Le travail consistait en quelques mots à étudier la topographie d'un terrain pour y implanter une route, ainsi le but était de définir le déblai et le remblai pour planifier le chantier et étudier la masse de terre à extraire du sol.

 

Sur le schéma à gauche ont été reportée les cotations du niveau du terrain, le relevé s'est fait à l'aide de théodolite.




Le site est encore en construction, toutes les réalisations n'apparaissent pas encore...