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Différents Types De Longbows.


Degenpy
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Salut à tous,

En surfant sur le net j'ai trouvé deux types de longbows avec des côtes de construction différentes. Sans plus de blabla, les photos :

Voilà celui qui est décrit dans Arc1 :

post-13699-0-73688000-1416828631_thumb.j

On voit bien le rétrécissement jusqu'aux poupées est progressif que ce soit en largeur comme en épaisseur.

Et voilà le second type de longbow trouvé sur le site de Pierre :

post-13699-0-74268400-1416828614_thumb.j

Cette fois le rétrécissement en largeur commence à environ une trentaine de centimètres des poupées.

Alors je me demande, quelle différence y a-t-il entre ces deux design ? Est-ce une question d'essence choisi ? De puissance recherchée ? :hmmm:

Merci d'avance !

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pour autant que je sache ,dans le premier cas tu as des branche plus affinées donc plus légères ( meilleur rendement de restitution d'énergies a la flèche )par contre sur des essences un peu faible en compression, tu risques un peu plus de suivi de corde que dans la figure 2 ou garder les branches larges limite le phénomène .

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Quand tu parle de meilleur rendement de restitution d'énergies à la flèche tu veux dire qu'une plus grande parti de l'énergie en livre dégagé par l'arc au moment de la décoche va partir dans la flèche ?

Si j'ai bien compris deux arc de même puissance avec un design différent ne propulseront pas la flèche de la même façon, ni à la même force ?

En tout cas merci de ta réponse !

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oui c'est un peu ça , les branches lourdes ont plus de masse et consomment plus d'énergie pour leurs retours , laquelle n'est plus disponible pour la flèche ....

on peut voir ça de manière assez clair avec des arcs +- au même dessing mais par exemple avec un qui possède de très gros siyahs et l'autre des siyahs très fins et lègers ,

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Si j'ai bien compris deux arc de même puissance avec un design différent ne propulseront pas la flèche de la même façon, ni à la même force ?

ah ça c'est certain, oui !

surtout qu'en mesurant en livre-force on ne mesure pas réellement la puissance mais plus simplement une force pour tenir l'arc armé. mesurer une puissance à proprement parler serait infiniment plus compliqué (en gros et si ma logique mathématique n'est pas trop rouillée, la puissance est l'intégrale de la courbe de traction entre le band et l'allonge ; pour mesurer la puissance réelle transmise à la flèche, il faut aussi tenir compte des inévitables pertes d'énergie par frottement qui font que le rendement n'est jamais de 100%).

bref, c'est à dire que deux arcs de 40# feront le même poids (= demanderont la même force pour être tenus à l'allonge donnée), mais ne transmettront pas nécessairement la même puissance à la flèche.

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D'accord, vous m'éclairez sur une partie de l'archerie que j'ignorais jusque là !

Je suppose que la corde de l'arc doit aussi avoir un rôle là dedans, je sais qu'il faut qu'elle soit suffisamment robuste mais tout en restant assez légère pour éviter les pertes de puissances.

Et concernant les flatbows, y'a t-il des design plus performant et d'autre plus résistant ?

La question est vaste mais ça peut-être très intéressant de savoir ça avant de faire son choix vus que toutes les billettes et les essences ne se valent pas.

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.........La question est vaste mais ça peut-être très intéressant de savoir ça avant de faire son choix vus que toutes les billettes et les essences ne se valent pas.

Oui, vaste... On pourrait écrire des dizaines de pages là-dessus, le design et les performances des arcs en bois. D'ailleurs ça a déjà été fait, en anglais, dans les Traditional bowyer's bible, volumes 1 et 4 en particulier. Difficile de faire une réponse courte à ta question.

Tous les arcs peuvent être performants et durables. Chercher le maximum de performance conduit à faire des branches les plus légères possibles pour un design et un poids/allonge donnés. Le premier paramètre, surtout pour un flatbow, est donc la largeur adoptée. Trop large et/ou trop long = fiable mais trop lourd = perfos faibles. Pas assez large = risque de casse ou de suivi de corde. Un arc sera toujours un compromis.

Quelques éléments ici et .

Un très bon design de flat est le pyramidal, qui procure naturellement des extrémités légères et un bon rendement, même s'il est un peu surdimensionné par sécurité.

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en gros et si ma logique mathématique n'est pas trop rouillée, la puissance est l'intégrale de la courbe de traction entre le band et l'allonge ; pour mesurer la puissance réelle transmise à la flèche, il faut aussi tenir compte des inévitables pertes d'énergie par frottement qui font que le rendement n'est jamais de 100%).

D'accord je vois, donc il serait possible de faire une formule pour approximer ou mesurer quelle part de l'énergie dégagée au moment de la décoche part dans la flèche ?

Je trouve ça très intéressant et ça nous donnerai une meilleur idée de la puissance de nos arcs.

Est-ce que quelqu'un saurait dire une fourchette de la part de la puissance d'un arc qui part effectivement dans la flèche ?

la corde joue un rôle bien sûr, par son poids mais aussi par son élasticité.

Donc moins la corde est élastique, mieux c'est. D'où le choix du lin ?

Un très bon design de flat est le pyramidal, qui procure naturellement des extrémités légères et un bon rendement, même s'il est un peu surdimensionné par sécurité.

Merci pour ta réponse, je saurai quoi faire de mes billettes de frênes !

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D'accord je vois, donc il serait possible de faire une formule pour approximer ou mesurer quelle part de l'énergie dégagée au moment de la décoche part dans la flèche ?

Je trouve ça très intéressant et ça nous donnerai une meilleur idée de la puissance de nos arcs.

c'est pas vraiment une formule, c'est plutôt un algorithme. bien sûr on peut connaitre la quantité d'énergie d'un projectile, il n'y a même pas besoin de peser l'arc si c'est la seule info qu'on cherche. il faut juste connaitre le poids de la flèche et sa vitesse initiale (mesurée au chronographe genre "chrony"). à partir de ça tu peux calculer l'énergie cinétique initiale du projectile.

pour calculer le rendement il faut aussi connaitre l'énergie fournie à l'arc. la différence entre l'énergie fournie à l'arc par l'archer d'une part, et l'énergie fournie à la flèche par l'arc d'autre part, ça te donne les pertes et de là tu peux calculer le rendement.

et pour connaitre l'énergie que l'arc emmagasine (donc avant les pertes) il faut mesurer une courbe d'allonge (donc une mesure "en 2D" et pas seulement un poids à une allonge donnée) et se taper un petite intégration de cette courbe (toujours si ma logique est bonne ... mais je pense que oui).

pour ma part j'adorerais mener une étude complète sur le sujet, mais j'ai clairement pas le matériel pour faire ça malheureusement.

Donc moins la corde est élastique, mieux c'est. D'où le choix du lin ?

je ne connais pas l'élasticité du lin, mais j'imagine que les matériaux modernes sont quand même plus performants.

disons qu'il ne faut pas une corde trop élastique, mais mon facteur d'arc m'a dit dernièrement qu'une corde trop peu élastique était très traumatisante pour les arcs traditionnels, il faut trouver un juste équilibre pour que la corde ne s'étende pas trop mais qu'elle évite tout de même à l'arc de subir un choc trop violent. bref il faut quand même qu'elle joue un rôle d'amortissement.

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Juste comme ça, le croquis que tu présentes venant de mon site est destiné à réaliser un arc de très forte puissance (plus de 80 livres) avec un bois blanc aux qualités mécaniques moyennes. c'est pour cela qu'il apparait "surconstruit"; Mais cela est expliqué dans l'article dont est tiré le croquis....

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Oui sur ton site tu précise bien que c'est pour un arc puissant mais je souhaitais savoir pourquoi tu avais choisi ce design en particulier et pas celui de Arc1.

Tu dit :

"Le bois utilisé préférenciellement à l' époque est bien sur l' if mais je ne disposais pas vraiment d' un morceau qui me permette de fabriquer un tel arc. On sait aussi que des bois de "moins bonne" qualité étaient utilisés car l'aprovisionnement en if ne couvrait pas forcement la demande. Je me suis donc tourné ver l' orme. J' avais en effet à ma disposition quelques beaux morceaux coupé l' hiver dernier

Tu parles bien de l'essence mais pas du design en lui même, mais bon c'était sans doute sous-entendu. Je suis débutant alors je n'avais pas bien compris cette nuance, d'où ce sujet qui servira peux-être à d'autre novice en la matière.

Du coup si tu avais eu une billette d'if adaptée tu aurais choisi les côtes de arc1 pour faire un arc de cette puissance ?

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c'est pas vraiment une formule, c'est plutôt un algorithme. bien sûr on peut connaitre la quantité d'énergie d'un projectile, il n'y a même pas besoin de peser l'arc si c'est la seule info qu'on cherche. il faut juste connaitre le poids de la flèche et sa vitesse initiale (mesurée au chronographe genre "chrony"). à partir de ça tu peux calculer l'énergie cinétique initiale du projectile.

pour calculer le rendement il faut aussi connaitre l'énergie fournie à l'arc. la différence entre l'énergie fournie à l'arc par l'archer d'une part, et l'énergie fournie à la flèche par l'arc d'autre part, ça te donne les pertes et de là tu peux calculer le rendement.

et pour connaitre l'énergie que l'arc emmagasine (donc avant les pertes) il faut mesurer une courbe d'allonge (donc une mesure "en 2D" et pas seulement un poids à une allonge donnée) et se taper un petite intégration de cette courbe (toujours si ma logique est bonne ... mais je pense que oui).

pour ma part j'adorerais mener une étude complète sur le sujet, mais j'ai clairement pas le matériel pour faire ça malheureusement.

je ne connais pas l'élasticité du lin, mais j'imagine que les matériaux modernes sont quand même plus performants.

disons qu'il ne faut pas une corde trop élastique, mais mon facteur d'arc m'a dit dernièrement qu'une corde trop peu élastique était très traumatisante pour les arcs traditionnels, il faut trouver un juste équilibre pour que la corde ne s'étende pas trop mais qu'elle évite tout de même à l'arc de subir un choc trop violent. bref il faut quand même qu'elle joue un rôle d'amortissement.

Il faut faire une courbe poids/allonge. L'énergie potentielle Ep est l'aire sous la courbe. On peut souvent approximer en disant que c'est le "poids" (force maxi) x chasse / 2 pour des courbes linéaires (cas d'un LB classique).

Il faut aussi un chrono. On calcule alors l'énergie cinétique de la flèche Ec = 1/2 m V²

évidemment, utiliser des unités cohérentes (N, m, s)

Au final, le rendement c'est Ec / Ep, et il est d'environ 60-70% (ordre de grandeur).

Au sujet des pertes d'énergie dans un arc en bois, elles se répartiraient sensiblement ainsi (source TBB vol 4) :

- vibration dans les branches :10%

- hysteresis (amortissement interne du bois) : 9%

- masse de la corde : 9%

- étirement de la corde : 1%

- autre (?) : 1% :hummm:

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

Tu parles bien de l'essence mais pas du design en lui même, mais bon c'était sans doute sous-entendu. Je suis débutant alors je n'avais pas bien compris cette nuance, d'où ce sujet qui servira peux-être à d'autre novice en la matière.

Du coup si tu avais eu une billette d'if adaptée tu aurais choisi les côtes de arc1 pour faire un arc de cette puissance ?

A mon avis le design montré par Pierre (arc // sur environ les 2/3 de sa longueur) est plus classique / traditionnel que le dessin de Arcs1 (pyramidal).

Il te répondra mieux que moi mais à mon avis il n'aurait pas modifié le design lui-même. En cas de qualité de bois extraordinaire, il aurait pu faire plus court éventuellement... Cela dit, comme en général on ne fait pas des warbows tous les jours, on peut préférer jouer la sécurité : un arc plus long est moins stressé.

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Il faut faire une courbe poids/allonge. L'énergie potentielle Ep est l'aire sous la courbe. On peut souvent approximer en disant que c'est le "poids" (force maxi) x chasse / 2 pour des courbes linéaires (cas d'un LB classique).

Il faut aussi un chrono. On calcule alors l'énergie cinétique de la flèche Ec = 1/2 m V²

évidemment, utiliser des unités cohérentes (N, m, s)

yes, et on est donc d'accord sur le fait que l'énergie est l'intégrale de la courbe poids/allonge :drinks:

j'étais assez sûr de moi mais je n'avais pas encore eu de confirmation de cette thèse, voilà qui est fait.

- vibration dans les branches :10%

- hysteresis (amortissement interne du bois) : 9%

- masse de la corde : 9%

- étirement de la corde : 1%

- autre (?) : 1% :hummm:

c'est bien d'avoir le détail. le "autre" ça peut être notamment du déplacement d'air, les branches se comportant localement comme des pales en mouvement. mine de rien il y a un peu de surface et l'accélération est violente ! pression d'un côté, dépression de l'autre, ça engendre forcément une perte d'énergie.

10% pour la corde (soit 30% de la perte !) c'est vraiment beaucoup je trouve, intuitivement je n'aurais pas pensé qu'elle impactait à ce point.

très intéressant.

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yes, et on est donc d'accord sur le fait que l'énergie est l'intégrale de la courbe poids/allonge :drinks:

j'étais assez sûr de moi mais je n'avais pas encore eu de confirmation de cette thèse, voilà qui est fait.

c'est bien d'avoir le détail. le "autre" ça peut être notamment du déplacement d'air, les branches se comportant localement comme des pales en mouvement. mine de rien il y a un peu de surface et l'accélération est violente ! pression d'un côté, dépression de l'autre, ça engendre forcément une perte d'énergie.

Oui, bien vu.

10% pour la corde (soit 30% de la perte !) c'est vraiment beaucoup je trouve, intuitivement je n'aurais pas pensé qu'elle impactait à ce point.

très intéressant.

10% pour la corde, ce n'est peut-être pas si énorme... On peut considérer qu'un gros segment central de corde, souvent avec tranche-fil plus ou moins léger, c'est comme de la masse ajoutée directement à la flèche.

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10% pour la corde, ce n'est peut-être pas si énorme... On peut considérer qu'un gros segment central de corde, souvent avec tranche-fil plus ou moins léger, c'est comme de la masse ajoutée directement à la flèche.

oui c'est vrai, la partie centrale bouge avec une grande amplitude et doit donc manger pas mal d'énergie.

d'ailleurs je me souviens que sur mon BB j'avais expérimenté dans ce sens, j'avais fait une corde en 12 brins et une autre en 10 brins (tous paramètres identiques par ailleurs), la différence de performances était flagrante. ça montre bien empiriquement que, en effet, la corde a une grande incidence sur la puissance transmise à la flèche et donc le rendement.

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je suis pas sur d'avoir bien compris corbeau (en lisant les facteurs de pertes) , tu veux dire en quelque sorte que la masse des branches n'a pas une influence sur la vitesse de retour des branches , en tout cas pas de manière direct mais plutôt a travers le phénomène vibratoire donc la masse est responsable , surtout si elle est en exces ? puisque j'imagine que les vibrations augmentent avec le poids .... je pensais qu'il y avait une perte direct , en plus de la perte vibratoire et des dents qui se déchaussent !... je dois bien avouer que mes connaissances en physique / mécanique présentent quelques lacunes..... :ouf: donc si je comprends bien ce taux de 10 pourcents ( vibratoire ) doit pouvoir varier assez fort avec la masse ? et je suppose que c'est le taux moyen pour des branches correctement "foutues " ???

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il y a forcément une influence directe en rapport avec la quantité de matière (c'est pas la même chose que la masse, mais pour un bois donné les deux augmentent ensemble malgré tout) : ce que Corbeau appelle l'hysteresis, ce sont des pertes par frottements internes. plus de matière en mouvement induit plus de frottements internes.

mais je ne sais pas si tu parles de ça exactement ?

pour la masse à proprement parler il y a forcément aussi une influence qui est liée à l'inertie de cette masse. l'inertie va réduire l'accélération en lui opposant une résistance, or l'énergie du projectile est directement liée à sa vitesse, qui elle-même est limitée par l'accélération que sont capables de prendre les branches

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en raisonnant en terme de propagation d'ondes et de différence de phase entre les départs des vibrations des deux branches, et en tenant compte du fait que les ondes seront amorties sur leur trajet par les frottements internes du matériau, logiquement plus les extrémités sont lourdes et plus ça vibrera.

(il y a surement plein de facteurs qui font que d'un arc à l'autre, le phénomène de se manifeste pas du tout dans les mêmes proportions)

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je suis pas sur d'avoir bien compris corbeau (en lisant les facteurs de pertes) , tu veux dire en quelque sorte que la masse des branches n'a pas une influence sur la vitesse de retour des branches , en tout cas pas de manière direct mais plutôt a travers le phénomène vibratoire donc la masse est responsable , surtout si elle est en exces ? puisque j'imagine que les vibrations augmentent avec le poids .... je pensais qu'il y avait une perte direct , en plus de la perte vibratoire et des dents qui se déchaussent !...

Oui, les 10% de vibrations sont une conséquence indirecte de la masse, qui va produire un choc à la décoche et une propagation d'onde.

Sur les modèles mathématiques d'arcs :smart: (travaux de Bob Koii par exemple), la vitesse de flèche est totalement indépendante de la masse des branches... Dans le TBB4 Baker imagine un arc théorique avec des branches énormes et une corde inextensible, qui reviendraient tout doucement du fait de l'inertie, et pour autant toute l'énergie stockée dans l'arc devrait se transformer en énergie cinétique de la flèche, avec un rendement de 1. :huh:

Mais dans la vraie vie ça ne se passe pas ainsi, comme on le sait.

Du coup les 10% peuvent passer à peut-être 15 ou 20% selon l'équilibrage et la masse des branches. La corde va s'étirer davantage au passage.

Imagine tirer un warbow avec des flèches en carbone, tu vas frôler le déchaussement dentaire que tu évoques, et éventuellement la destruction de l'arc qui va ressentir pratiquement une décoche à vide.

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