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Tôle ondulée

le 22 juillet 2006 23:47
par PS
Revenir au Forum Nous nous revenons de notre périple islandais et serions curieux de connaitre comment les pistes se déforment pour devenir de la tôle ondulée... Action mécanique seule ? Quelqu'un a-t-il une idée ? Merci Répondre 7 réponses 5679 vues 0 0 0
Bonjour,

Effectivement, c'est une bonne question ...

Sur certaines routes et pistes en terre durcie, il y a ces vaguelettes régulièrement espacées qui nous font tressauter comme de vrais parkinsonniens !!!

Les spécialistes pensent que ce phénomène est généré par le "battement" des suspensions des véhicules qui a force de taper et retaper sur la terre l'endurcissent et provoquent ces vaguelettes. Une fois le phénomène amorcé, il s'auto-entretient et même s'amplifie car il provoque en lui-même ce "battement-rebond" des roues ... Et plus il y aura de passage, plus il y aura de tôle ondulée.

C'est quand même assez mystérieux, non ? Alors si Yann lit ceci je pense qu'il aura une explication faisant appel à plus de connaissances en physique, n'est ce pas Yann ? ;-)

En tout cas la "tôle ondulée", qui dure parfois des kilomètres, est éprouvante pour les humains et pour les véhicules ... !

C'est également une surface dangereuse : perte de contrôle, sortie de piste, casse de suspension, écrous de roues desserrés, tout peut arriver si on ne fait pas attention.

Pour passer une zone de tôle ondulée, on entend dire un peu tout ... et son contraire ;-)

A une vitesse "normale" (20 à 40 km/h selon l'état de la piste), les vibrations peuvent être telles qu'au bout de quelques minutes ça devient assez éprouvant ... Mal de dos peut-être pour certains, machoire tremblottante ou estomac retourné ... mais surtout usure psychologique !

Quant à la voiture, elle ne doit pas apprécier non plus !

Reste la question (cruciale !) du franchissement ... Comment passer là-dessus ?
Certains vous diront qu'à partir d'une certaine vitesse, on survole les crêtes et on ne sent plus les vibrations ...
Mmmmouais .... !??? Pour ma part je préfère prendre mon mal en patience et passer lentement, quite à faire le "parkinsonnien" ... Au moins on ne risque pas de perdre le contrôle de la voiture.
J'ai essayé une fois ou deux d'accélérer ... La montée en vitesse demande une certaine résistance psychologique car à 50 puis 60 puis 70 km/h on a carrément un marteau-piqueur sous le siège et relié au volant ... Peut-être en effet qu'à 80 km/h on sent les vibrations diminuer, on se dit ça y est, j'y suis, je "survole" la tôle ondulée ...

Mais si on est un peu conscient de ce qui se passe, on réalise aussi qu'on n'a plus beaucoup d'adhérence ni de maîtrise de la direction ... Gare au moindre virage ou au moindre coup de frein !!! C'est la valdingue garantie !

Alors voilà, tout compte fait, je passe lentement, la bouche ouverte, en disant à mon épouse : ou-ou-ou-ouhhh là là-à-à-à-à ... qu'est-ce que-eu-eu-eu ça vi-i-i-i-i-bre par ici-i-i-i-i !!!!!

Chris.
http://perso.orange.fr/saga.gilabert


par Chris le 25 juillet 2006 20:50 0 0 0
Bonjour,

J'avais lu votre message avant de partir en Islande mais je n'avais pas conscience de ce phénomène, je me disais que cela ne devait pas être terrible....
J'ai testé, vous aviez entièrement raison ! Sur la route de Dettiffoss à l'embranchement de la route n°1 (vers le lac Myvatn) c'est horrible, tout le monde me doublait (j'étais à 40 à l'heure) je me suis souvenue de votre message, j'ai dons essayé d'accélerer. très éprouvant je n'ai pas pu conserver cette vitesse (j'avais une toyota yaris) donc comme le disais Chris : PATIENCE ! ou optez pour un 4x4

Nathalie
par NatC le 20 août 2006 09:13 0 0 0
Je relance cette discussion qui s'était tenue en juillet, alors que Yann était ... (devinez ... ) ... en Islande, bien sûr !
A présent qu'il est rentré, peut-être pourra-t-il nous donner son avis sur la génèse de ces fameuses rides qui nous font vi-i-i-i-i-brer sur certaines pistes ... ?

;-)) Chris

par Chris le 30 septembre 2006 22:13 0 0 0
Bonjour,

Mais oui Chris, c'est bien cela l'origine de la formation de la tôle ondulée.

- oscillation des roues
Si on prend une route en terre, globalement plate mais dont le sol n'est pas très net, les roues vont suivre les irrégularités du terrain mais la carrosserie va rester pratiquement à assise constante, du fait de la suspension (elle sert à ça !). Il n'est pas question ici de grosses bosses qui entraînent toute la voiture, juste de petits chaos qui soulèvent les roues. L'ensemble suspension + (essieu + roues), qui s'agite sous la voiture, possède une période d'oscillation qui lui est propre (notons là T0) et qui varie assez peu d'un véhicule à l'autre, de l'ordre du dixième de seconde je pense.

- formation de la tôle
La niveleuse vient de passer, le revêtement est tout beau tout lisse, de la belle terre peu tassée avec quelques petits cailloux mélangés... La première voiture arrive ! N'importe quelle mini bosse rencontrée va lancer l'oscillation des roues qui se mettent à vibrer à leur période propre : les oscillations sont quasiment libres, au sens où il n'y a pas encore de bosses assez fréquentes ni surtout régulièrement espacées pour gêner. Au cours des oscillations, la force que les roues exercent au sol passe par un maximum à intervalles réguliers ce qui tasse légèrement la terre à chaque "rebond", engendrant une succession de mini bourrelets de terre. La période des oscillations étant fixée par construction (c'est T0), c'est la vitesse V de la voiture qui va déterminer l'espacement D entre les bourrelets de terre (vaguelettes) : plus on va vite et plus l'espacement entre deux points de rebonds successifs augmente, D = VxT0 (par exemple D = 1,1 m avec V = 40 km/h et T0 = 0,1 s, valeur réaliste car la tôle a souvent une longueur de l'ordre du mètre). Les roues des voitures suivantes vont aussi entrer en oscillation sur ces ébauches de bourrelets, or sur un tronçon de route donné, pas encore trop abîmé, la majorité des véhicules tendent à aller à une même vitesse (disons V0), qui est dictée par la "sinuosité" du tracé. Du coup l'espacement entre les points de rebond est presque le même pour chaque véhicule (D0 = V0xT0) et la tôle prend forme...
A partir de cet état (la transition ne doit pas être simple à définir), les roues qui s'aventureront ici n'auront plus le loisir d'osciller librement car chaque rencontre avec une vaguelette relancera le mouvement (un peu comme une balançoire qu'on pousse) : on est passé en régime d'oscillations forcées.

- la tôle se renforce et s'auto entretient
Lorsqu'un oscillateur est sollicité (c'est à dire agité de l'extérieur, l'agitateur étant ici la succession de bourrelets sur lesquels on roule) avec une période voisine de sa période propre T0, l'amplitude des oscillations forcées atteint des valeurs nettement supérieures aux normales : on dit que l'oscillateur entre en résonance (c'est ce que cherche à provoquer un vibreur de contrôle technique, pour vérifier que les amortisseurs sont capables de tempérer cet excès d'amplitude). Il s'en suit que les véhicules qui roulent à une vitesse proche de V0 sur une tôle d'espacement D0 vont voir leurs roues entrer en résonance (à la période T0 donc) et taper violemment le sol, ce qui contribue très efficacement à renforcer la tôle. Les roues des véhicules qui vont à V inférieure à V0 (disons 20-30 km/h pour V0 = 40 km/h) sont sollicitées avec une période T = D0/V qui est différente de T0, l'amplitude n'est alors pas très importante et elles ne tapent pas assez fort pour modifier la tôle. Les roues des véhicules qui vont à V supérieure à V0 (disons 50-60 km/h pour V0 = 40 km/h) auront une amplitude très faible (elles restent sur le haut des vaguelettes car la suspension "n'a pas le temps de suivre") et elles non plus n'arriveront pas à déformer la tôle. Cela signifie qu'il suffit de peu de véhicules roulant à la mauvaise vitesse (disons entre 35 et 45 pour V0 = 40 km/h) pour que la tôle se maintienne, même si beaucoup d'autres conducteurs sont plus lents ou plus rapides. Vous pouvez remarquer que la tôle apparaît souvent sur les itinéraires très fréquentés par les bus (lignes régulières et voyagistes), je pense qu'ils sont les principaux initiateurs de tôle ondulée ou en tout cas ceux qui l'entretiennent le mieux, car une fois qu'elle est formée ils ne changent pas leur vitesse pour autant : ils ont des horaires à respecter et leurs très grosses roues les rendent peu sensibles à l'inconfort des vibrations.

- remarques
-- Les différents essieux d'un même véhicule vibrant de façon (presque) indépendante, la variation d'empattement d'un véhicule à l'autre n'empêche pas l'apparition de la tôle.
-- La formation de la tôle est facilitée par la taille régulière des constituants du sol : elle est fréquente sur les sols de lapilli (petites projections volcaniques de 1 mm à 1 cm, qu'on rencontre vers Hekla par ex.), également sur les routes faites de terre et petits cailloux calibrés apportés par les Ponts et Chaussées (ex. la route 864 pour Dettifoss, "gentiment" remblayée mais épouvantable), mais elle est inexistante dans le Sprengisandur car il y a trop de gros cailloux sur les "routes", ils s'opposent à sa formation en refusant de se déplacer.

- pour rouler dessus
Tout d'abord, avoir des roues de grand diamètre est un plus évident. Si on est casse-cou ou as du volant ou qu'on a une voiture avec des suspensions de compétition, on peut effectivement avoir envie de rouler au-delà de la vitesse V0 qui donne lieu à la résonance. C'est risqué car, comme explique Chris, on ne ressent plus rien et le contrôle du véhicule est vraiment difficile. Au passage, vous avez peut-être vu ce fameux film d'H-G Clouzot, "Le salaire de la peur", où deux camions, dont l'un conduit par Y Montand et C Vanel, doivent transporter de la nitroglycérine. Lorsqu'ils arrivent devant une portion de tôle ondulée, l'un des camions choisit d'y aller tout doux et l'autre de rouler à fond. Belle illustration du phénomène avec suspens à la clé...

Ce qui est sûr c'est que c'est la plaie n° 1 à certains endroits ! Si ça peut réconforter ceux qui trouvent que ça secoue beaucoup en voiture 4x4, sachez que c'est encore pire en camping-car... Il y a tout qui tape dans les placards et, comme en plus on part d'une base mécanique moins dégrossie qu'une voiture (question filtrage des vibrations), on a parfois l'impression d'avoir une mitrailleuse lourde en action dans l'habitacle !

Voilà, j'espère avoir fait osciller le schmilblick et ne pas avoir raconté de bétises (le modèle de l'oscillateur simple ne donne que les grandes lignes).

Yann
par Yann Pichon le 03 octobre 2006 21:51 0 0 0
Bonjour,

Merci Yann, pour cette explication claire et particulièrement convaincante !

J'avoue que je suis épaté, je n'en attendais pas autant, et je me dis que c'est quand même bien de voyager en observant, en se posant quelques questions et en essayant d'y répondre avec les connaissances à notre disposition.
Parfois (souvent ...) c'est la physique, d'autres fois la géographie (dont la géographie physique d'ailleurs, ou la géographie humaine, ou économique), parfois l'histoire, la littérature, la mythologie ...

Bien sûr, ça n'enlève rien au rêve et à la magie de l'instant, ça n'empêche pas de se balader le nez au vent, mais pour reprendre une citation d'un autre grand crack de l'Islande ( ... à part Yann ;-), Dieter Graser : "C'est cent fois plus intéressant de voyager les yeux ouverts !" ...

... et sur la tôle ondulée : les mains crispées sur le volant ;-))

Merci également de m'avoir remémoré cette scène du "Salaire de la peur", ce grand classique d'H-G Clouzot. C'est effectivement une bonne illustration du phénomène.

Chris.


par Chris le 03 octobre 2006 23:56 0 0 0
Salut Yann et merci pour cette explication, ma foi très technique! :)
J'en profite aussi pour te féliciter pour les photos d'aurores que tu as prises cet été, elles sont ma-gni-fiques!
A bientot,
par Sig le 04 octobre 2006 08:06 0 0 0
Hello,

De la belle tôle ondulée il y en a 43 km entre Asbirgy et Reykjalidh. Par contre à vélo c'est plus dure qu'en voiture. pour moins ressentire les secousse il faut rouler à une vitesse optimale.
par Robert le 06 octobre 2006 00:53 0 0 0
Je réponds...
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