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Le principe de la masse


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Le splendide arc de Savoyard,ICI m'a donné l'envie de lancer ce sujet pour discuter du Mass principle de Steve Gardner.

Cette question du poids m'intéresse car j' essaye de comprendre et d'appliquer le "mass principle" de Steve Gardner (TBB vol. IV) mais sans résultat probant pour l'instant.

L ' idée à retenir est qu'il faut optimiser le design de l'arc en particulier dans la largeur de ses branches.

Equilibrer avec des branches extra large tout en restant au dessus de la puissance désirée puis descendre en puissance en réduisant la largeur tout en observant le suivi de corde en allongeant de plus en plus... Lorsque le suivi augmente il faut en rester là en largeur et si nécessaire revenir sur l'épaisseur pour atteindre la puissance voulue.

Tout ça pour dire qu'on peut réduire en largeur les branches pour un suivi de corde identique mais pour une masse plus faible et donc un meilleur rendement.

(à densité et puissance égale une branche étroite est plus légère qu'une branche large)

(plus un bois est dense plus on peut le faire étroit s'il a par ailleurs de bonnes propriétés mécaniques en particulier en compression)

A ce titre le Mojam bow test page 110 du TBB vol IV permet de vérifier le tableau théorique de Steve Gardner page 92.

Ce n'est pas concluant, il faudrait une photo de chaque arc du Mojam bow test pour se faire une idée de son design (répartition des masses, dimension de la poignée) et pourquoi malgré une masse globale élevée il est capable de tirer à une vitesse supérieure à la moyenne ...

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...... Lorsque le suivi augmente il faut en rester là en largeur et si nécessaire revenir sur l'épaisseur pour atteindre la puissance voulue.... ...

Il est aussi souvent possible de biseauter ("trapping") pour gagner de la masse.

Ci-joint le calculateur de Steve Gardner : il permet de donner un objectif de masse selon le design, la longueur, la puissance, etc.

s_mass_method_calculator.xls

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Quand il avit commencé a parler de son système sur paleoplanet, avec la mise en ligne d'une feuille de calcul excel (que je dois avoir quelque part) j'ai essayé d'appliquer sa theorie sur un arc en osage que je voulais utiliser pour moi. ça a donné pas mal de boulot en plus qu'un équilibrage classique, même si je n'ai pas tout appliqué à la lettre (j'avais déja des données indiquatives concernant la largeur d'un arc en osage pour un bon rendement).

Au final, je suis arrivé à un arc un peu plus lourd que la valeur donnée par la feuille de calcul mais qui était bein plus rapide que le précédent. pour comparaison, mon précédent arc en osage, après fabrication sortait a 158 fps, il s'était stabilisé à 155, 156 fps. l'arc suivant sortait à 165/166 fps juste après fabrication et il s'est stabilisé autours de 161/162 fps, le tout en tirant 10 grains/lbs et avec un corde en lin de très bonne qualité. DOnc son sytème, pourmoi, a fonctionné et je suis en train de me fabriquer mon nouvel arc suivant le principe...

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Ci-joint la confrontation du top 12 du Mojam bow test et du mass principle :

On constate que certains arcs sont particulièrement "lourds" et pourtant rapide...

Ces 12 arcs sont entre 12 et 17 FPS au dessus de la moyenne.

post-254-1244976706.jpg

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Si on est dans l'a peu près et que des arcs lourds tirent plus vite que la moyenne comme le montre le top 12, il y a de quoi se poser des questions...

Si on dépasse d'une ounce soit 28, 35 grammes environ 28 grammes ce n'est pas significatif si cet excès de masse est au centre de l'arc.

Le résultat du tableau est d'autant plus aléatoire qu'il faut y apporter des corrections :

Je traduit ici en italiques les instructions de Steve Gardner et j'y ajoute mon commentaire.

A. Ajouter ou soustraire 1 ounce pour chaque variation de 5 livres (ref. tableau 50 livres)

Cette valeur semble correcte quand on sait qu'une différence de quelques grammes seulement séparent un écart de 5 livres lorsque l'épaisseur est réduite.

Lorsque l'écart de 5 livres est du à une réduction en largeur la quantité de matière à enlever est plus importante et c'est exactement ce qu'il faut faire. On peut donc atteindre les 28 grammes.

En revanche un calcul par extrapolation donne un résultat aberrant.

Je m'explique : un arc de 66 pouces de 45#@26 le tableau nous donne : 18,5-1 = 17,5 ounces

Cet arc pèse 50#@28 le tableau nous donne : 19,5 ounces

Le même arc susceptible d'être tiré à 26 ou a 28 pouces pése 17.5 oz dans un cas et 19.5 oz dans l'autre !

B. Ajouter ou soustraire 0.75 ounce pour chaque pouce de poignée ou de fondu en plus.

C. Ajouter 1 ounce pour 2 pouces de reflex induit

S'agit –il du reflex induit avant équilibrage ou du reflex résiduel après équilibrage ?

D. Allonge = longueur une branche active correction 0.

Ajouter 1 ounce pour 2 pouces d'allonge en plus de la longueur d'une branche active.

Branche active : partie flexible de la branche, du fondu ou a l'endroit ou commence la flexion et exclu l'extrémité rigide (« ignores stiff tips »).

Je ne sais pas comment interpréter le « ignores stiff tips ».

Exemple : arc 64 pouces pour une allonge de 26 pouces ce qui est un peu au dessus de la norme :

Longueur arc = 2 X allonge + 20% = ici 2 X 26 + 20% = 62 pouces

Le tableau est donné pour une poignée + fondus de 8 pouces donc :

Branche active = 64/2=32-4 (poignée et fondus/2) =28-4 (extrémité rigide) = 24 pouces

Donc si on exclut l'extrémité rigide de 4 pouces ce qui est vraiment un minimum, l'allonge de 26 pouces dépasse de 2 pouces la longueur de la branche active alors que le rapport allonge longueur de l'arc est confortable il faut malgré tout, donc, ajouter une ounce.

E. Design lonbow anglais : multiplier par un coefficient le resultat du tableau

(de 100# X 0.9 à 60# X0.98)

F . Arc Perry reflex réduire la masse jusqu'à 10 %

Edited by Redbow
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Et comme je suis vraiment sympa voici le tableau pour ceux qui n'ont pas le bouquin ou qui ne lisent pas l'anglais.

Le tableau s'applique pour un arc "standard" de 50 livres avec une poignée et fondus rigides de 8 pouces de long (20 cm).

Au centre le poid global de l'arc exprimé en ounces fonction de la longueur de l'arc et de l'allonge...

post-254-1245068326.jpg

Edited by Redbow
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super

ca c est de la doc

ce type d equilibrage n est quand meme pas facile a appliquer

si j ai bien compris il faut au prealable determiner une epaisseur ?

la densite du bois n entre pas en ligne de compte ?

on risque d etre souvent perdant avec du suivi de corde ?

ou alors faut en faire 2 a chaques fois (la mule et le cheval de course quoi )

cette methode convient mieux pour les lamelles non ?

parce que 2 primitifs identiques ...

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super

ca c est de la doc

ce type d equilibrage n est quand meme pas facile a appliquer

si j ai bien compris il faut au prealable determiner une epaisseur ?

la densite du bois n entre pas en ligne de compte ?

on risque d etre souvent perdant avec du suivi de corde ?

ou alors faut en faire 2 a chaques fois (la mule et le cheval de course quoi )

cette methode convient mieux pour les lamelles non ?

parce que 2 primitifs identiques ...

Je vais essayer de résumer :

A chaque bois selon sa densité et ses proprietés mécaniques, correspond une largeur théorique que l'on peut trouver dans le TBB vol I par exemple.

Il faut limiter au maximum le suivi de corde tout en recherchant la plus grande legereté des branches si on veut obtenir le plus grand rendement possible, donc la plus grande vitesse.

Il faudrait surdimensionner l'arc en largeur en début d'équilibrage par rapport à cette largeur théorique pour une allonge et une puissance donnée ce qui éviterait le suivi de corde dans les phases critiques du premier encordage et des premières tractions ou il faut bien entendu ne jamais dépasser la puissance finale.

Tu peux mesurer la puissance à quelques pouces d'allonge et par déduction calculer la puissance à pleine allonge sans y aller.

Puis vient le moment ou il est temps de réduire en largeur pour gagner du poids (si nécessaire) et descendre gentiment vers la puissance finale.

Il suffit de peser l'arc en cours d'équilibrage pour voir ou on en est et là je pense que l'expérience aide à s'y retrouver et à comprendre ce qu'il faut faire.

Il faut cependant ne pas aller trop loin, on ne construit pas un arc de cible comme un arc de tir de distance (flight bow).

Je suis assez obsedé par le suivi de corde alors que d'autres y prétent moins d'attention et trouvent l'arc plus agréable à tirer avec un peu de suivi de corde ce qui est sûrement vrai.

Un suivi de corde considéré comme correct est de 5 cm maximum.

Pour les lamellés je n'ai aucune expérience.

Deux primitifs identiques : oui et non.

L'aspect sera toujours variable ainsi que la densité pour une même essence de bois, mais étant donné qu'il faut construire plus large donc plus lourd avec des bois "léger" et plus étroit avec des bois "lourds" donc plus léger, on obtient des poids semblables pour une même longueur et une même puissance.

C'est sur cette observation que Steve Gardner a bâti son principe.

Edited by Redbow
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Guest arc à hic

je trouve que l'arc vu sous cet angle eaucoup moins poëtique, charmant personnalisé :bhaoui..: une machine quoi... une bête de compèt.... un ordi de bois. Moins savoureux que le truc qu'on fait au feeling... Je ferai donc attention de ne pas lire dans le détail les informations graalesques gravées dans les posts précédents excusez m'en :bhaoui..: je préfère le feeling même si dernièrement j'ai fais une entorse à mon règlement avec le testeur d'humidité que je risque d'ailleurs de ne plus employer lorsque j'arriverai au touché au ressenti à savoir quend mon bois est dans un état optimal pour le début de l'équilibrage et des premières véritables contraintes..

Je conçois tout à fait qu'on puisse voir la construction d'un arc sous cet angle. Mais j'ai toujours été réfractaire au chiffres :bhaoui..:

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Si ça peut te rassurer mon coeur bat pour la beauté du bois, de ses imperfections et pour les lignes sensuelles d'un arc tout en bois.

Ce qui n'est pas incompatible avec une approche technique et rationnelle.

Mais j'ai fait des études scientifiques, un DUT mesures physiques et probablement ça laisse des traces...

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........

Branche active : partie flexible de la branche, du fondu ou a l'endroit ou commence la flexion et exclu l'extrémité rigide (« ignores stiff tips »).

Je ne sais pas comment interpréter le « ignores stiff tips ».

............

Au lieu de "exclut", ça ne serait pas plutôt "ne tient pas compte" de l'extrémité rigide, c'est à dire qu'on n'enlèverait pas de longueur à la longueur travaillante ? :unsure:

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sans même parler de chiffres, de telles études permettent tot simplement de comprendre comment les choses fonctionnent et cela est très important...

Je trouve ça tout à fait passionnant de ce point de vue-là, mais pour l'instant je ne vais pas m'enquiquiner à mesurer avec précision des masses. :whistling:

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à propos de masses , moi qui n'y connait rien à rien , peut on m'expliquer pourquoi un arc que je suis en train de finir pour mon neveu -pas grand ,110cm , flatbow en frene avec backing lin , asymetrique , 12kg a la derniere pesee soit 25 livres ,pour 20 pouces d ' allonge, pourquoi ne tire t'il bien que des flèches faites pour mon LB de 50lbs ( a 10 ou 15 metres tres satisfaisant ) et pas les flèches de bas prix decaploum prevues pour un arc de 30 livres , celles que je prefererais car mon neveu n'ayant que 10 ans , pour qu'il puisse renouveler ses flèches ( savez , les flèches en fibre avec empennage plastique et pointe emoussée, pour initiation ) . avec celles là , ça part en vrille systematiquement et se plante n'importe ou sur la cible; a noter que ces flèches vont très bien avec le LB " Bear"d'initiation de 30 lbs que javais acheté chez decat'

au contraire , avec 2 fléches carbone de marque " venture " avec empennage plume synthetique , spinées à 400 et 74 cm de longueur , l'arc redevient d'une precision .....

pour resumer j'ai un arc de puissance 25 lbs qui tire des flèches prevues pour 50 lbs... :pfff:

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Ben alors , personne ? :112:

Tu es hors-sujet et c'est trop difficile de trouver une réponse immédiate !!

Lance un sujet si tu veux...

Je reviens pour dire que la méthode du "mass principle" est très relative.

Surtout utile quand on débute mais il ne faut pas chercher a atteindre à tout prix les valeurs du tableau.

D'autant plus que ces valeurs sont difficiles à atteindre couramment.

Dans le vol I chap. bow design and performance Tim Baker prend déjà en considération la masse des arcs et les arcs fabriqués et cités en exemple sont toujours lourds par rapport au tableau idéal.

Par ailleurs Steve gardner reste assez imprécis sur la poignée alors que ses dimensions peuvent être très variables en volume selon le goût des uns et des autres.

Sans parler du fait qu'un bois lourd et un bois leger nécessitent chacun une poignée de volume équivalent mais ont des poids bien différents.

Certaines valeurs sont parfaitement théoriques :

Pour prendre deux extrêmes personne n'aurait l'idée de faire un arc de 58 pouces pour une allonge de 32" ou un arc de 76 pouces pour une allonge de 24 pouces !

Dans le domaine des arcs composites il était courant dans l'empire Ottoman de faire correspondre la puissance d'un arc à son poids, c'est dire à quel point leurs arcs étaient reguliers et maîtrisés.

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