fockewulf a écrit :Oui, ce que j'ai dit est peut etre peu clair. Azrayen a bien précisé ma pensée
Concernant les masses du Kevlar et du carbone, je vous renvoie sur ce site trouvé à la va vite sur google
http://mat-comp.com/CompoCal/DensRho.htm
on y trouve notamment :
fibre de kevlar : 1.4g/cm3
fibre de carbone : 1.8g/cm3
Au risque de pinailler, mais il apparait que la fibre de kevlar soir plus légère (de 20% environ).
concernant le résistance à la rupture, cela dépendra de la qualité du matériau que l'on emploiera, mais l'on peut considérer que le Kevlar est généralement plus résistant que le Carbone.
Donc cela ne contredit pas ce que tu avances :
un casque d'infanterie prend des "chocs assez violents" = résistance maximale = grosse quantité de fibre (ne pas oublier que le rapport fibre / matrice est variable, sachant que c'est la fibre qui prend les efforts et qui coute cher et que la matrice donne la forme de la pièce) donc on chercher à avoir le meilleur rapport poids/ resistance = Kevlar (et tu raques !)
Casque de pilote :
efforts bcp moindres = on met peu de fibres dans la matrice quite à mettre un peu plus de carbone que l'on aurait mis de kevlar pour une resistance donnée = le casque est peut etre 5 % plus lourd par rapport à la masse finale, mais le carbone est 6 fois moins cher que le kevlar.
Donc pour moi, cela justifie, le fait que le carbone soit préféré au kevlar pour les aviateurs.
Y a t il quelque chose qui te parait erroné dans mon calcul ?
Non, c'est pas faux, mais ça mérite quelques précisions ...
D'abord pour le prix: comme il n'y a pas un carbone et un kevlar mais beaucoup de fibres de carbone possibles et quelques variétés de Kevlar (ou Twaron) possibles, il n'y a pas un seul rapport... la fibre de carbone "bas de gamme" à base de brai est probablement moins chère que les kevlar, mais la fibre de carbone haute performance (dite "module intermédiaire") reste plus chère que la fibre de kevlar.
Ensuite, les propriétés ne sont pas les mêmes.
Le composite carbone est un matériau structural qui a en gros la palette des propriétés mécaniques d'un alliage léger en presque 2 fois plus léger (densité = 1,8 pour la fibre, mais 1,6 pour le composite).
Le composite kevlar est lui très déséquilibré, meilleur que le carbone en traction mais très faible en compression. La raison est que la fibre de kevlar ne peut pas être traitée, que la résine colle très mal dessus et que donc toutes les propriétés "dominées par la résine" dans ce composite sont minables . Du coup, ce n'est pas vraiment un matériau structural au sens aéro du terme. Par contre ce défaut devient un avantage dans les applications du type blindage: Il faut absorber un maximum d'énergie par du travail de déformation du matériau, et dans ce but il importe de faire un "mauvais composite", avec des tissus spéciaux, moitié moins de résine que d'habitude, mal collée sur le kevlar. Plus c'est pourri, mieux ça absorbe l'énergie ! imaginez des millions de fils de kevlar qui se déchaussent de leur matrice, la surface totale à décoller... et de plus le phénomène s'étale (un peu) plus dans le temps ce qui est favorable.
Un composite carbone sain mais rigide et fragile, lui, va casser net en laissant passer l'énergie = le projectile...
Donc effectivement, pour le casque "coque mince" qui protège juste des bosses, il peut aussi bien être en titane très mince qu'en "bon" carbone bien résistant, par contre pour arrêter des projectiles le plancher blindé qui se trouvera sous le même pilote, lui, sera préférentiellement en kevlar nettement plus épais (de l'ordre du cm au lieu du mm) .
Les mêmes principes (composite ballistique ou absorbeur d'énergie) se retrouvent ailleurs: par exemple la ceinture en kevlar qui entoure (de construction maintenant) les fans des réacteurs civils double-flux, pour arrêter à la source les fragment d'une aube de fan, ou encore la structure sous plancher des hélicos, destinée à amortir le mieux possible le choc en cas de crash, puisque dans les hélicos, c'est considéré comme un cas de calcul normal... et qui est sur les derniers modèles constituée d'un treillis de nervures déformées (sinus) en composites hybrides, carbone, kevlar, orientés, tressés,... un cauchemard structural mais entièrement optimisé pour absorbtion de l'énergie du crash.
Claude
). Le poid de cette plaque doit aprocher les 8 à 10kg!...Et c'est juste pour du petit calibre...
