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Conception de la simulation du terrain pour un banc d'essais de suspensions de VTT

Les VTT (Vélos Tout Terrains) sont des véhicules sollicitants fortement leurs organes de suspension étant donné la nature du terrain irrégulier sur lesquels ils sont utilisés. Une adaptation des réglages est indispensable pour garantir la meilleure performance de pilotage.

Le travail demandé a été la conception, la fabrication et l'utilisation d'un banc de mesure de cartouche d'amortissement de type VTT avec le principe d'un banc à choc. Le but est d'ainsi produire un « proof of concept » de la possibilité de mesure avec ce type de banc. La validation devra être faite par comparaison de la caractérisation obtenue avec un banc de référence.

Le concept choisi et développé est un système à deux degrés de libertés :

• Une masse d'excitation de 10-50 kg (réglable) chutant d'une hauteur de 0-1,5 m
• Une interface de choc
• Une masse d'inertie de 8-14 kg solidaire de la cartouche
• Un ressort de compression hélicoïdal linéaire repoussant la masse d'inertie

Une cellule de force et un capteur de position laser permettent de caractériser l'amortissement du composant.

À l'aide d'une simulation avec une méthode de Runge-Kutta d'ordre 4-5, les composants principaux ont été dimensionnés afin d'atteindre les performances de 2 m/s en détente et 6 m/s en compression pour des débattements de cartouche de 100-220 mm.

Des calculs statiques, dynamiques, de résistance des matériaux et l'évaluation des fréquences propres ont permis alors de dimensionner le reste des composants ainsi que la structure.

La sécurité de l'opérateur lors des manipulations a été prise en compte (déclenchement à distance, goupille d'arrêt). Aussi, de nombreux éléments de réglages et des assemblages démontables permettront une optimisation et un réglage du banc lors de la phase d'expérimentation/de calibrage.

Dans l'état actuel du projet, la conception et la préparation du banc à la fabrication ont été effectuées. Les étapes suivantes de montage, de calibrage et d'expérimentation seront réalisées dans un prochain travail.