les surfaces développables

Discussions sur la CAO et les logiciels d'architecture navale

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denis56
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Re: les surfaces développables

Message non lu par denis56 »

Salut tof_che,
Je bricole comme je peux sur SW et je pensais aussi utiliser la fonction tôlerie pour les bordés mais un doute m'habite! est ce qu'une simple mise en plan du bordé suffit pour avoir le développé à plat ? je suppose que oui... ?
Je précise que chaque bordé lors de mes essais de dessin sont distinct les uns des autres et non cousus; un bordé = une pièce.
De même est ce que lors de la mises en plan les "équerrages" du bordé sont pris en compte ? Je suppose que oui également... ?
En imaginant que la découpe soit numérique et que lors de cette découpe on gère ces "équerrages" ce pourrait être un sacré gain de temps au montage... ou pas...?
Voila, peux tu me confirmer ou infirmer ces 2 points.
Merci!
c'est en sciant que Léonard De vinci.
eric17

Re: les surfaces développables

Message non lu par eric17 »

Une étrave ou un brion peuvent être courbes avec des surfaces développables : exemple le BayCruiser 20 de Swallowboats, ou le Polly Wee de Chris Waite. Le brion du Muscadet reste une perfection dans ce domaine (et l'article de Loisirs Nautiques où c'était expliqué aussi).
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Par contre la réalisation n'est pas forcément facile, il faut que le CP soit d'accord. On peut ruser, comme sur le BC20 :
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Par contre, je ne sais absolument pas comment il faut expliquer ça à vos logiciels :oops:
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raphaelcharp
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Re: les surfaces développables

Message non lu par raphaelcharp »

salut tout le monde

ce pdf sur les surfaces développables est vraiment très instructif et laisse entrevoir la possibilité que la lumière sur cette technique est accessible en travail personnel avec ce document (relativement) compréhensible avec du taf.
pour moi le travail sur les surfaces développables était un travail très empirique et je découvre qu'on peu travailler de manière plus mathématique.

j'avais beaucoup aimé dans proengeneer la possibilité de créer des formes puis de les modifier dans leur ensemble.
c’était pour moi l’intérêt premier pour pouvoir créer des volumes puis travailler sur les lignes d'écoulement en approchant d'autres volumes comme des cylindres aux axes suivant des sinusoïdes sur 45°.
mais l'apprentissage en autodidacte de ce logiciel m'a dépassé.
le développement d'un tel logiciel est aussi je pense lourd...
dans le document pdf sur les surfaces développables il faut d'abord faire un pari sur une forme (livet/étrave/quille/étambot/tableau) puis ensuite tendre des lignes en essayant au plus lisse et bien-sur que la forme reste développable par choix de technique de construction.
je n'ai encore jamais essayé d'autre technique que la demis coque retravaillé puis retouche sur plan.
le travail sur DAO me semble une évidence mais avec mon approche des plans à la main j'ai du mal à comprendre dans quel sens il faut attaquer des plans en support informatique.
comment tracer depuis un relevé de forme.
comment créer à partir d'idées de formes.

peut être qu'il pourrait être intéressant de partir sur un logiciel avec des variables livet/étrave/quille/étambot/tableau/bouchain sous formes de courbes liées et modifiables sur une bibliothèque de carènes prédéfinis et bien-sur enrichissable.
avec la possibilité de créer des volumes collés aux lignes pour concrétiser les épaississeurs ou les éléments de structure.

bon je dis ça pour donner l'avis de celui qui aimerait avoir un outil ergonomique et ludique sans pour autant connaitre l'ampleur du travail que cela peu représenter. :smt033
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LaurentC
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Re: les surfaces développables

Message non lu par LaurentC »

Oups, j'avais zappé ce sujet. Très intéressant.

J'avais regardé un peu de mon côté les notions mathématiques liées à ces surfaces développables, mais j'avais rapidement été perdu. Effectivement, quand on quitte les maths, on tombe rapidement sur les logiciels de tôlerie, mais peu accessibles au commun des bricoleurs.

Au niveau informatique, j'aurais tendance à développer quelque chose dans Sketchup, en Ruby. Je sais que je vais faire hurler les puristes, mais SKP me semble une bonne alternative : gratuit (pour l'instant...), extensible en Ruby, avec déjà des bibliothèques qui fonctionnent plus que correctement pour les splines, des exports SVG ou STL, etc. Cela me semble présenter l'avantage de ne pas avoir à réinventer la poudre sur tous les aspects 2D/3D qui sont très consommateurs de temps.

à votre avis ?

Bon, je prends une semaine de congés ; je vais en profiter pour méditer sur le sujet.

Mais c'est très intéressant.

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tof_che
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Re: les surfaces développables

Message non lu par tof_che »

denis56 a écrit :Salut tof_che,
Je bricole comme je peux sur SW et je pensais aussi utiliser la fonction tôlerie pour les bordés mais un doute m'habite! est ce qu'une simple mise en plan du bordé suffit pour avoir le développé à plat ? je suppose que oui... ?
Je précise que chaque bordé lors de mes essais de dessin sont distinct les uns des autres et non cousus; un bordé = une pièce.
De même est ce que lors de la mises en plan les "équerrages" du bordé sont pris en compte ? Je suppose que oui également... ?
En imaginant que la découpe soit numérique et que lors de cette découpe on gère ces "équerrages" ce pourrait être un sacré gain de temps au montage... ou pas...?
Voila, peux tu me confirmer ou infirmer ces 2 points.
Merci!
Bonjour
Dans Solid Works, il faut activer lors de la mise en plan, dans le choix des vues : "état déplié".
Chaque bordè est distinct une pièce de tôlerie pour chaque pièces de CP.
Lorsque tu fais une tôle les bords sont équerrés comme une tôle normale à 90° si tu veux avoir un autre équerrage il faut faire des usinages, par exemple, tu épaissis la tôle vers l'intérieur de la coque, il y aura donc interférences entre les deux tôles et tu réalises un enlèvement de matière pour l’équerrage, ce qui peux être fastidieux si ta ligne de bouchain n'est pas inscrite dans un plan, mais la découpe numérique se fait la plupart du temps à angle droit; et l'époxy fait le reste
Pour les bouchains c'est encore mieux de les arrondir et la plus de problème d'équerrage: regarde les miens sur http://wintaboto.blogspot.fr
A plus
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Dernière modification par tof_che le 09 sept. 2014 08:37, modifié 1 fois.
denis56
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Re: les surfaces développables

Message non lu par denis56 »

Merci pour ces précisions! je commence à être à l'aise avec les fonctions principales mais je ne me suis pas encore penché sur les mises en plan.
oui en effet usiner l'équerrage est sans doute une fausse bonne idée, surtout si on monte les bordée bord à bord. Je pensais plutôt dans le cas où on fait superposer la face interne du bordé supérieur sur le champ du bordée inférieur... si en plus c'est plus fastidieux à numériser qu'à raboter alors! :mrgreen:
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alien
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Re: les surfaces développables

Message non lu par alien »

Faut un peu se méfier de tout ce qui destiné au travail du métal et de la tôle en particulier.
Il est assez facile de réaliser en tôle des surfaces "presque" développables.
Avec un peu d'expérience on arrive façilement à mettre en forme des tôles. On allonge on rétreint, on force et ça vient.
Ceci est du au fait que les métaux ont une phase de déformation dite plastique assez étendue.
Déformation élastique : on plie et si on relache retour à la forme initiale.
Déformation plastique : on plie et c'est plié.


Avec du CTP, il n'y a pas déformation plastique. On peut forcer un peu mais la marge est très faible avant la rupture.
Pas question d'emboutissage ni de formage.

Je reproche à la majorité des logiciels qui prétendent développer ou mettre à plat de ne pas documenter la méthode utilisée.
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tof_che
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Re: les surfaces développables

Message non lu par tof_che »

Bonsoir
Tout a fait d'accord avec toi en ce qui concerne la déformation plastique du CP qui inexistante (à froid).
Les logiciel de DAO, certes ne donnent pas leurs méthodes de calcul, qui sont surement itératives et complexes, mais les fonctions dite de "tolerie" sont des noms générique pour formes développables car c'est l'application la plus courantes de ces fonctions. Et lorsque la forme est impossible a creer sans chaudronnage, le logiciel la refuse et il faut comme dans ton exemple modifier les lignes, car cintrer une tole de 10mm ne demande pas les mêmes efforts qu'un CP de la meme épaisseur et sur deux axes je n'en parle même pas, car "allonger rétreindre forcer" le logiciel ne connait pas, et si c'est possible avec de la tôle de 3 ou 4 mm, une cintreuse à ogive et beaucoup d’expérience ça devient très difficile au delà.
Mais avec du cp de faible épaisseur, il est même possible d'avoir des bouchains cintré sur deux axes, car si la déformation plastique du cp est petite, la limite élastique elle, est bien supérieure à celle de l'acier, ce qui permet des cintrages régulier, respectueux des lignes du voilier, là ou l'acier va plier à un seul endroit. Il éxiste un dériveur intégral des années 80 construit avec 3 plis de 5mm cintré en vertical et en horizontal. On peut aussi fabriquer des coques de cata en cp cintrés à la vapeur de façon spectaculaire. Cette technique est aussi utilisé dans l'aviation en bois. Mais on s'éloigne du sujet, car de toute façon les fonctions de tôlerie des logiciel que je connais ( Solid Work et Rhino ) ne permettent pas ces fantaisies.
Quand à creer un module de calcul pour formes développables qui s’intégrerait dans un logiciel gratuit je trouve l'idée très intéressante et suis prêt à y apporter mes compétences qui s’arrêtent malheureusement au Béaba de la programmation en "basic".

Cordialement Christophe
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Re: les surfaces développables

Message non lu par LaurentC »

alien a écrit :Je reproche à la majorité des logiciels qui prétendent développer ou mettre à plat de ne pas documenter la méthode utilisée.
Quelques éléments de réponse que je trouve intéressant (et que je crois avoir presque compris - enfin, bientôt) :
- http://www.sciencedirect.com/science/ar ... 8507001066
- http://www.sciencedirect.com/science/ar ... 8506000297

Bon, d'accord, c'est plus sur de l'approximation d'une B-spline par une surface développable, mais développer une surface (quasi-)développable, ça va (sur le principe, en tout cas :oops: ).

LC - qui se rend quand même compte qu'il a bien perdu en maths depuis le bac...
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LaurentC
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Re: les surfaces développables

Message non lu par LaurentC »

alien a écrit :2) dans un nouveau projet, on veut s'assurer du bon lissage des courbes, qu'elles filent bien sans creux ni bosses .
En ce cas, l'outil le plus simple et le plus efficace est d'utiliiser les dérivées premières et secondes .
Beaucoup de logiciels intègrent cette fonction sous diverses formes : courbure par exemple .
Mais avec un bon écran, le meilleur outil reste l'oeil !
La version matheuse, issue de la première référence que j'ai cité précédemment :

Given two directrices S1 and S2 the possibility of constructing a developable surface containing both curves is the first step. Many ruled surfaces containing both curves may exist, but no developable surface may be possible. No simple theorem is available to provide an easy test. In design practice, if in each projection of S1 and S2 in the profile and plan views, their curvatures have constantly the same sign and pronounced curvature is avoided in these curves, a developable surface will enclose them.

La deuxième référence propose également des choses intéressantes, mais je suis toujours en train d'essayer de comprendre...

Merci,
LC

PS : j'adore le rabot, qui est l'exacte traduction physique de la définition mathématique d'une surface développable...
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Re: les surfaces développables

Message non lu par Peter57 »

Je ne sais pas si ce sujet est encore ouvert et s'il intéresse encore quelqu'un.
Envoyé un message à Alien, pas de réponse. Peut-être est-il en mer en cette fin de mois d'aout ?
En tout cas je le trouve passionnant.

Alien, il y a une chose que je ne comprends pas dans ton excellent PDF sur les surfaces développables :
pourquoi es-tu tellement ennuyé par les extrémités des bouchains ?

Je veux dire que si tu veux calculer les génératrices, tu es obligé de connaitre les équations des bouchains,
à savoir une équation Z = f(x) où Z est la hauteur du point par rapport au point bas de la carène et x la position longitudinale du point par rapport à l'origine, et Y = f'(x) où Y est la largeur du bouchain au point de longueur x.
Par exemple, Cyrille Grandpierre dans le Numéro spécial des loisirs nautiques sur le "Tracé des carènes" donne comme équation du bouchain du Muscadet :
Z = 0.3817 - 0.1551 X 0.00478 x2 0.001425 x3 0.000933 X4 . (avec X2 = x au carré, X3 = x puissance 3 et X4 = x puiss. 4);
et
Y = -1918 0.2381 X 0.09981 X2 - 0.02752 X3 0.001447 X4.
Ces équations sont faciles à trouver. On récupère les coefficients résultant d'un lissage des données par les moindres carrés.
Il n'y a dès lors aucun inconvénient à "dépasser" les extrémités de la carène en cherchant des valeurs de X au-delà de la longueur maxi ou en deçà du tableau .
Je pense d'ailleurs que c'est pour cette raison que C. Grandpierre débute la râblure non pas au tableau à X = 0, mais à X = 1.71 et le début de la flottaison arrière à une valeur de X = 2. les génératrices qu'il trouve ne changent pas radicalement comme dans tes figures 4 à 7 de ton PDF. Pas besoin de passer par des génératrices cylindriques à l'arrière comme tu le fais.
Le problème est beaucoup plus simple de cette manière.
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Re: les surfaces développables

Message non lu par Peter57 »

Encore une chose : je suis en train de faire un programme de calcul des carènes à bouchain par la méthode Grandpierre.
Comme le dit C. Grandpierre cette méthode est limitée à 2 cônes ou cylindres par bordé. Les principales choses
qu'on ne peut pas faire sont des lignes d'eau concaves à l'avant et des étraves à guibre.
Reste qu'on peut faire de nombreux très jolis bateaux avec cette méthode en étant assuré d'avoir des bordés parfaitement
développables.
Le programme est en programmé en C# sous visual studio. Les tracés graphiques par contre sont décevants
par rapport à ce que j'avais obtenu avec d'autres logiciels comme le vieux Borland C++ malheureusement obsolète.
Salut à tous.
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Re: les surfaces développables

Message non lu par alien »

Désolé je n'ai pas répondu car je ne savais quoi dire.
Dans les années 80 j'ai passé des heures dans ce bouquin.
Je disposais d'un ordinateur hyper puissant pour l'époque.
Prété par l'importateur dans l'espoir de recolter du logiciel.
C'était un tektronix avec un écran graphique à mémoire, programmable en basic avec une masse de fonctions dont entre autres tous les calculs matriciels.
Parmi les méthodes exposées par l'auteur il y avait entre autres des interpolations par des polynomes.
Une courbe définie par douze point peut s'interpoler par un polynome du onzième degré :mrgreen:
Mon super computer de l'époque faisait cela en une demi heure.
Mais ... horreur et putréfaction, la courbe passait bien par les douze points mais entre certains d'entre eux elle oscillait gravement.
Exit les polynomes.
Le livre est dans ma bibliothèque à 6 heures de route de la mer dont j'essaie d'extraire ma nourriture .
Donc pas d'opinion :(

Pour l'instant, j'ai laissé de coté ce travail. Mais j'en rappelle l'objectif : développer une surface développable définie par deux courbes quelquonques.

Depuis une trentaine d'années la science des "computer graphic" a énormément évoluée. On sait reproduire ou approcher des formes en s'affranchissant du repère cartésien. On sait les créer et les modifier avec des outils interactifs.

En particulier on est passé des représentations implicites aux représentations paramétriques qui offrent une beaucoup plus grande liberté et facilitent les calculs.

Une courbe définie par une équation du type y=F(x) n'offre que des possibilités limitées.

En utilisant des splines et/ou des nurbs on recrée l'univers du dessinateur qui tortille des lattes tout en disposant des outils mathémathiques qui permettent tous les calculs.
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Re: les surfaces développables

Message non lu par Peter57 »

salut Alien !
Dommage que je sois installé à Metz ! Si on était plus près les uns des autres on pourrait sans doute faire quelque chose.
J'avais un logiciel qui calculait effectivement la courbe en passant par la méthode des moindres carrés (Il est encore sur le disqiue dur de mon ancien PC. Faut que je le rebranche).
Si le degré du polynôme était égal -au nombres de points -1 la formule permettait une interpolation qui, effectivement se soldait souvent par des oscillations catastrophiques. cependant en baissant le degré du polynôme on arrivait à une courbe lissée.
je suis en train de réfléchir à la question. je te tiens au courant.
Mon logiciel avance... à petits pas ! :smt005
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Re: les surfaces développables

Message non lu par Luc »

Quand je lis ces messages , je suis terrorisé par mon absence totale de compréhension et de visualisation de ce que cela signifie 8) Mais chapeau bas pour ceux qui savent et mettent en oeuvre de telles connaissances.
mon dius, fasetz-me la graacia de plan viure a de plan morir
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