Besoin d'aide Etude Oziris

[xFifty]

Bonjour à tous,

Je suis actuellement élève en deuxième année de prépa scientifique au sud de Paris en classe de PT.
De ce fait, je serais amené à présenter en fin d'année un projet nommé TIPE dans lequel je dois soulever une problématique sur un sujet, et y répondre par le biais d'une expérience personnelle notamment, le tout avec une démarche scientifique.

J'ai donc décidé de m'intéresser à l'attraction Oziris, étant donné que l'oncle d'un de mes amis en est le directeur (j'y ai donc accès pour des demandes techniques etc.).
Je suis déja aller visiter la partie technique du manège avec les techniciens, j'ai eu quelques idées de sujet, mais je ne sais pas si c'est fiable, et je n'ai pas non plus de réelle idée d'expérience...

Voici ce qui a retenu mon attention :

Les roues sont changées en hiver, et que la gomme des pneus hiver est plus dure.
Lors du montage des pneus hiver, toutes les roues ne sont pas changées, seulement la moitié environ.
L'usure des pneus se fait par ac-coup, ce n'est pas régulier, on sent comme des petites bosses en passant le doigt sur le pneu.

Je pense intéressant d étudier ces pneus, notamment comment repartir les pneus hiver et été quand on monte les pneus hiver (mettre les roues hiver aux extrémités ou au milieu ?), quelle différence de ressenti pour le passager ? Je pense intégrer a cela l'usure des pneus et les différences pneus hiver/été.

Comme vous le voyez, le sujet est vague... Auriez vous des idées de plans construit la dessus, d'étude, de problématique ou bien des idées d'expérience ?

Je suis preneur également pour tout contact avec un professionnel ou quelqu'un d’aguerri dans le domaine !!

Merci beaucoup et bonne semaine !

 

[ttfun13]

Ca peut être intéressant effectivement. Mais je ne vois pas trop de quoi parler en sujet. Je ne pense pas que les roues d'Oziris intéressent vraiment tes profs. Il faudrait prendre quelque chose de plus technique à mon avis. 
C'est toi qui voit.

 

[KingRCT3]

Des gens bien plus calés pourront te répondre mieux que moi, mais déjà petite précision : Ce ne sont pas des pneus, mais des bandes de roulement (il n'y a pas de chambre à air).

Il existe différents matériaux pour les bandages, principalement nylon ou polyuréthane (ce que tu appelles hiver/été). Un bandage nylon est plus dur et provoque moins de friction, donc une vitesse globalement plus rapide. Un bandage Polyuréthane est plus mou et par conséquent, les frottements plus importants.

 

[bandit]

Des gens bien plus calés pourront te répondre mieux que moi, mais déjà petite précision : Ce ne sont pas des pneus, mais des bandes de roulement (il n'y a pas de chambre à air).

Autre précision, tous les pneus non pas forcement besoin de chambre à air ;)

On appel ça du " Tubeless " 

 

[xFifty]

Pour commencer, merci à tous pour vos nombreuses réponses.

En prenant compte de vos conseils, voila ce que je pense faire :

étudier quels sont les effets des differents bandage (en fonction de leur matière), avec la problematique suivante :

Quelles sont les differences de performance entre les differents bandages au niveau des frottements sur le rail, et comment les repartir pour optimiser la sécurité notamment en hiver.

De ce fait, pour expérience je pourrais modéliser une portion de courbe et montrer que si tous les "tubeless" sont en polyuréthane, alors la sécurité est compromise car le wagon risque de perdre trop d'energie à cause des frottements et donc de ne pas reussir a remonter, et si ils sont tous en nylon, alors il arrive un autre probleme de securité (que je ne connais pas, mais surement lié au froid puisque sinon les techniciens ne changeraient pas les bandages non ?).

Avez vous un avis là-dessus ? Connaissez vous des logiciels permettant de modéliser assez fidèlement cela (sachant que je recroiserai cela avec des expériences de modélisation sur SolidWorks utilisé en cours) ?
N'y a t'il pas une explication pour le fait que l'usure des pneus soit saccadée ? Je n'arrive pas à expliquer le phénomène, surement lié à une propriété intrinsèque du matériaux ...

Merci encore !

 

[ttfun13]

J'aime les vents...

 

[aqwnji]

C'est très intéressant de faire son TIPE sur sa passion pour avoir un sujet personnel, en plus si tu as un contact c'est top.
Moi je n'avais pas de contact mais j'ai aussi lié le mien au montagnes russes (je m'étais intérressé au système de launch et de récupération d'énergie de Freischutz) et ça avait bien payé 

Maintenant pour l'instant tu as des idées vagues qu'il faut travailler. Déjà je ne connais pas le thème de cette année mais pense bien à trouver un lien (pour moi il était fort puisque le thème était ressource).

Ensuite d'une part "Oziris" est un thème trop large, d'autre part "les 2 bandages des roues d'Oziris" est peut-être trop précis, pas au sens que ce ne soit pas intérressant mais que tu aura du mal à meubler avec du bon contenu scientifique et de bonnes expérience avec ça et un niveau prépa. Moi j'étais en MP, peut-être qu'en PT il y a plus de budget TP mais ça m'étonnerait que tu arrives à rigoureusement mettre en évidence la différence entre ces deux matériaux concernant leur roulement (certes en magouillant comme tous les élèves le fond en juin pour que ça marche bien, ça marchera mais je ne vais pas t'aider pour ça) dans ton expérience il y a de grandes chances que les écarts soient dus à un jeu au montage ou à une mauvaise répétabilité de l'expérience. Car en pratique la différence est de l'ordre de la seconde sur un parcours de 1000m avec 50 roues chargées avec plusieurs tonnes (et la technologie B&M).
Donc réfléchis bien tu peux aboutir mais ce ne sera pas si simple.

De ce fait, pour expérience je pourrais modéliser une portion de courbe et montrer que si tous les "tubeless" sont en polyuréthane, alors la sécurité est compromise car le wagon risque de perdre trop d'energie à cause des frottements et donc de ne pas reussir a remonter, et si ils sont tous en nylon, alors il arrive un autre probleme de securité (que je ne connais pas, mais surement lié au froid puisque sinon les techniciens ne changeraient pas les bandages non ?).

Le risque du nylon est tout simple c'est que le train aille trop vite, enfin trop vite pour ce que le parc souhaite et est autorisé à faire (la Tuv tout cela...)

 

[Zig-Zou]

Le fait d'avoir du Nylon (Roue blanche sur OzIris ) ou polyuréthane ( Roue marron sur Oziris) change la friction .
En hiver c'est principalement du Nylon , et en été polyuréthane .
En fonction du nombre de wagon qui en est équipé la vitesse change donc , cela s'explique par le fait que la chaleur chauffe encore plus les roue ,et diminue la friction , d'ou le changement d'équipement en fonction de la saison.

Il y avait des vidéos sur tatsu qui traînait a ce sujet, ils changeaient wagon par wagon les roue pour avoir le panachage parfait pour avoir le temps de parcours qui était voulu.

 

[xFifty]

Re bonsoir,

ttfun je ne t'ai pas mis un vent, j'ai considéré ta remarque en m'orientant vers l'études des frottements, surement plus technique !

aqwnji tu as passé ton TIPE il y'a longtemps ? Aurait -tu abordé des problématiques que je pourrais réutiliser (si tu dis que ça a bien marché)?

Gary, effectivement ca parait logique maintenant :) je vais me mettre a la recherche de cette vidéo !

Merci a tous !

 

[CZz.]

C'était le reportage Mega Builders: Tatsu. Qui n'est visiblement plus disponible sur Youtube pour des raisons de droits, du coup c'est un enfer pour le retrouver.

 

[aqwnji]

aqwnji tu as passé ton TIPE il y'a longtemps ? Aurait -tu abordé des problématiques que je pourrais réutiliser (si tu dis que ça a bien marché)?

Bah en 2015 et j'ai eu 19.1 (et je pense que l'ADS m'a fait perdre le peu qu'il manque).
Je ne vais pas tout te donner (quoique je pourrais cela intéresserait peut-être la communauté) mais moi je me suis inspiré des coasters pour le principe et ensuite j'ai fait de la physique voire l'info, j'ai aussi puisé dans d'autres domaine, notamment les transports de Siemens. Et donc mes expériences et modélisation s'éloigne pas mal du coaster et se rapproche du labo de physique (banc à coussin d'air, oscillo, pendule, python...)

Mais comme ça touchait aux coasters ça me passionnait et j'était motivé !

 

[Aymeric]

Ce n'est pas pour diminuer des risques qu'il y a changement de roues et hiver/été, c'est seulement parce que l'automate est programmé pour que les trains passent une zone en un certain temps donné.

- Si le train passe cette zone hors des l’intervalle de temps donnée par le constructeur, l'attraction s'arrête. (Train trop lent ou trop rapide)
(Il n'y aurais pas eu d'accident sur Smiler si l'ingénieur n'aurait pas shunté cette sécurité)

-Les roues sont donc en Polyuréthane l'été et en Nylon l'hiver afin que l'été le train soit un minimum ralenti et que ce dernier aille plus vite en hivers afin de palier aux écarts de température de ces deux saisons pour que le train atteigne la même vitesse en hivers comme en été.

 

[xFifty]

Merci encore pour vos réponses, notamment les precisions sur les types de bandages utilisés.
Aqwnji, deja bravo pour ta note ! Evidement je ne te demande pas de me donner quoi que ce soit concernant ton TIPE, je ne veux aucunement copier un sujet déjà existant ! En revanche, y'aurait il des pistes que tu aurais pu traiter mais que tu n'as pas approfondie, ou bien des expériences intéressantes qui pourraient m'aider a avancer dans ma demarche ? Je pense en effet partir dun problème lié a Oziris ou une caractéristique propre a Oziris pour ensuite l'adapter a un sujet plus courant...
Je commence un peu a paniquer, les gens autour de moi ont deja leur sujet et jai peur de devoir changer de sujet par demande de mes profs...

A bientôt !

 

[Nico]

Un sujet de TIPE classique déjà utilisé par plusieurs membres du forum, c'est l'étude du frein magnétique. La mise en équation est au programme de prépa (ou était, en tout cas en 2012 c'était accessible) : tu te sers de la physique pour modéliser le problème, et tu dois avoir recours aux solveurs mathématiques pour résoudre ton équation différentielle qui pue un peu. Tu peux facilement faire une expérience à l'aide d'un petit banc d'essai pour valider ton modèle théorique. Et cerise sur la gâteaux, pourquoi ne pas comparer ton modèle au freinage sur Oziris.

Le TIPE de BenJ et Nairolf en 2007 a donné lieu à un reportage sur le site :
https://www.coastersworld.fr/index.php?page=r_freins

En 2012 j'ai repris une étude similaire pour mon TIPE. J'avais un modèle théorique différent car je ne considérais pas les mêmes hypothèses, et j'avais modifié la maquette en prenant en considération les problèmes techniques qu'ils avaient rencontré (notamment la fixation des aimants). La maquette avait coûté en tout 70€, payée par le lycée. J'ai encore tout le rapport si ça peut t'aider à faire évoluer l'étude vers quelque chose d'un peu plus perfectionné. J'avais eu 12 au TIPE + ADS. Les notes ne sont pas décomposées, j'avais vraiment bien raté l'ADS et j'imagine que c'est le TIPE qui a sauvé l'affaire.

Aqwnji, très intéressant ton TIPE. J'avais envisagé à l'époque d'essayer de récupérer le courant de foucault généré dans la plaque en aluminium pour allumer une lampe, mais les profs m'ont déconseillé de partir dans tous les sens. Il y a des choses très intéressantes à étudier. Dans quelle école es tu maintenant ?

En tout cas il faut vraiment ne pas partir dans tous les sens, un principe physique très simple peut demander énormément de temps avant d'aboutir à quelque chose qui fonctionne. Si tu sais gérer ton temps, alors tu peux faire des choses bien plus complexes, mais attention à ne pas te noyer.

 

[aqwnji]

Déjà j'avais en effet bien apprécié le TIPE de CW, je m'étais tiré les cheveux pour tout comprendre (j'étais encore au collège).

Aqwnji, très intéressant ton TIPE. J'avais envisagé à l'époque d'essayer de récupérer le courant de foucault généré dans la plaque en aluminium pour allumer une lampe, mais les profs m'ont déconseillé de partir dans tous les sens. Il y a des choses très intéressantes à étudier. Dans quelle école es tu maintenant ?

Je suis à l'école des Ponts. Cette semaine on bouffe des maths intensives 
J'avais disséquer le moteur linéaire (de type LSM) dans tous les sens. Expérimentalement j'ai fait une accélération magnétique, une récupération de fem (freinage) et tenté de stocker l'énergie (bon ça ça n'a pas marché). J'ai aussi une modélisation python du launch dont je ne suis pas peu fier (et que j'ai fini aux oraux) et d'autres petits trucs.
Pendant l'entretien ça a déraper car ils m'ont demandé pourquoi j'ai fait ça et j'ai dit que j'étais passionné de montagnes russes. On a parler de technologie d'ARB, je leur ai dessiné El Toro car ils m'ont demandé quelle était ma montagne russe favorite, etc.
Bref c'était plaisant et si mes expériences intéressent je peux les donner ici pas de soucis.

 

[xFifty]

Bonjour,
Désolé pour le retard, j'ai eu pas mal de soucis la semaine précédente ...

De nouveau merci beaucoup pour vos réponses.

Du coup, après plusieurs discussions avec mon prof, mon ami et moi (on travaille en binome) allons nous pencher sur l'étude des bandages, en comparant et analysant les propriétés des deux types de bandages.

Pour l'expérience, nous allons modéliser une portion de courbe avec un logiciel spécialisé (en connaissez vous qui permetteraient d'avoir accès a des données, des test et qui permetteraient de changer la matière des roues ?), puis une étude SolidWorks, et enfin nous allons récuperer des bandages (plus ou moins usagés) au Parc Astérix et réaliser des expériences dessus.

Toutefois comme vous le voyez, le protocole n'est pas précis et nous n'avons pas d'idée pour l'instant. Peut etre en auriez vous une ?
Le prof avait l'air vraiment emballé par le projet, prêt à travailler derrière nous pour nous permettre de mener ce TIPE à bien. Malgré ça, tous les gens de la classes n'ont pas encore de sujet ou rencontrent des problèmes plus graves, de ce fait nous ne pourrons recevoir d'aide appuyée de sa part avant quelques semaines ...
Dans le cas ou une idée vous viendrait, sachez que je devrais disposer des deux types de bandages, ainsi que des bancs d'essai de l'ENS.

Je pensais également aller mesurer les temps de parcours des trains au Parc pendant la période de changement des roues (avant, après, voir pendant si ils font des tests).

Merci pour votre aide et à bientot !

Fifty

 

[Aymeric]

Je vais voir si je peux t'avoir les mesures prises pour BTM quand on a testé un train avec des roues en Nylon.
Sinon tu dois aussi savoir que les roues en Polyuréthane ont de différentes propriétés en fonction de leurs bronzage, je ne sais pas lesquelles. ( j’imagine qu'une roue non bronzée est plus tendre et donc ralenti le train.)

 

[darKnight]

Je pensais également aller mesurer les temps de parcours des trains au Parc pendant la période de changement des roues (avant, après, voir pendant si ils font des tests).

Attention, si tu veux une mesure précise, il faut:

● qu'il y ait le moins d'ecart possible entre les deux jours où tu mesureras (bon en vrai ça n'a pas énormément d'impact, mais éventuellement, l'usure des rails peut faire varier le temps.

● qu'il fasse la même température avant et après le changement des roues (donc entre tes deux mesures), car la température a une assez grosse (voire très grosse) influence sur la vitesse (donc le temps de parcours) du train.

● que tu prennes au même moment de la journée environ (ex: la première fois que le train est testé, sur deux jours). En effet, si tu mesures le temps que met le train pour parcourir le track à 8h du matin le lundi, puis qu'entre temps ils changent les roues et que tu mesures le temps le mercredi à 19h (imaginons qu'il fait la même température), tu auras deux mesures différentes dues au fait que le track est "chaud" en fin de journée, car beaucoup de personnes ont deja ridé le coaster.

● que tu mesures bien à l'aide de repères precis (ex: ne te dis pas "quand il commence le lift je met me chrono", c'est trop vague, dis toi plutôt: "au bruit du dispatch, je lance le chrono")

Bref, il y a un certain nombre de paramètres à surveiller si tu veux que ta mesure soit la plus précise possible.

Si je résume, il faut prendre pour tes deux mesures: deux jours avec la même temperature, que osiris ait fait le même nombre de tours, que tu te donnes des repères précis et enfin que les jours ne soient pas trop espacés (si tu prend 1 mois d'ecart on dit que ça passe, mais 1 an ça casse).

J'espère que ça t'a aidé 

PS: il vaut mieux le prendre en chrono en test, parce que dès que le train est chargé, sa masse change et son temps va differer.

 

[obelixme]

Pour les temps de parcours, essaies de te procurer par ton contact au parc, la feuille des temps de parcours des trains au moment de leur réintégration au mois de mars, à leur retour d'hivernage.

- Chaque train fait 25 tours d'affilée.
Quand je dis d'affilée, il y a quelques points d'arrêts définis à l'avance (après le 1° tour, pis après le 5° je crois + 2 ou 3 autres).
A ce moment, les mécanos inspectent le train en voie de garage, et selon les temps de parcours justement, permutent certaines roues pour changer de matière.

Tu verrais ainsi l'influence sur les changements de type de roue.

- Le chrono est "indiscutable" : c'est l'automate qui chronomètre. La valeur s'affiche sur l'écran dans le poste de pilotage et c'est celle qui est indiquée sur ce document.
De tête, je crois que les temps sont aux alentours de 53 / 54 secondes.

- De mémoire, je crois que 2 wagons sur les 8 qui sont équipés de roues nylon au début des tests.
Mais là comme ça je ne saurais pas te dire si c'est pareil pour tous les trains ou pas.

Ces mesures sont donc prises hors exploitation de l'attraction, mais je ne pense pas que ça gêne pour votre travail d'étude.