calcul de la pression développée

[nitrogigi]

bonjour,
étant en pleine conception d'un pistolet calibre 10mm à percussion convertible en carabine à canon lisse, j'ai opté pour un canon de diamètre externe 22mm car cela me semblait raisonnable au vu des "anciennes" dans des calibres proches, mais j'aimerais tout de même vérifier la résistance du canon, sa déformation etc... à l'aide d'un logiciel de calcul par éléments finis, je pense tirer à 3~4 grammes avec une balle ronde, le canon du pistolet ferait 200mm de long, celui de la carabine 600mm

la question est donc de savoir s'il est possible de calculer la pression développée par la combustion d'une quantité de poudre définie dans un calibre fixé et si oui, quelqu'un connaîtrait-il la formule?

[Xav41]

Cela semble très difficile car il faudrait connaitre les pertes de pression de ton arme par la cheminée et par le canon (dépendant du diamètre de ta balle, calepin....).
Donc tu peux calculer le volume de gaz créé par la quantité de poudre, mais pour de transformer en pression, ça me paraît hasardeux. Ou alors, tu considères qu'il n'y a pas de perte, ce qui te donnera une limite haute de pression, ce qui te donnera un premier élément de réponse... M'enfin, la méthode la plus simple reste la technique de la ficelle!! Mais pour cela il faut être hautement diplômé....

[remington59]

reste la technique de la ficelle!! Mais pour cela il faut être hautement diplômé....

seul lone rider est capable de couper la ficelle du saucisson

[nitrogigi]

ben justement c'est la limite haute de pression qui m'intéresse pour dimensionner, y'a-t-il une formule pour calculer le volume de gaz crée par une certaine qtt de poudre?

[Lone Rider]

Il me semble (donc, à vérifier...) que la PN donne 4.000 fois son volume de gaz.
Par exemple, 1 cc de PN (soit 17 gn ou 1 bon gr) donnerait 4 l de gaz.
Donc, je suppose que si la balle ne bougeait pas dans le canon, la pression théorique serait de 4.000 bars.
Mais, la balle bouge et lorsqu'elle atteint le bout du canon, la pression tombe d'un coup. Sans compter la perte par la cheminée...
Et donc, en pratique, ce calcul ne vaut rien..... et il faudrait des vrais appareils de mesure en laboratoire.

[geanphy]

c'est pas 400 fois sauf vot' respect ?

[vincent03]

Dans un c'est pas sorcier (celui des châteaux forts), jamy parle de 200l de gaz pour un kg, je crois.

[bistenfoil]

ça dépend aussi de la poudre employée. Celle prévue pour l'artillerie ne devait pas avoir la même granulométrie que les nôtres. Ceci dit, 200l pour 1 kg, ça me paraît peu

[geanphy]

je reste sur 400 bars pour un gramme

[Lone Rider]

Je n'ai pas retrouvé de chiffres dans ma doc.
Par contre, on indique que seulement 45 % de la PN produisent des gaz. Le reste forme des résidus solides qui sont expulsés lors de l'explosion, sans doute aussi ceux qui encrassent.

[geanphy]

la combustion parfaite , ce n'est pas le diamant ?

[Lone Rider]

Possible (mais cher...) !
J'ai trouvé ça : http://fr.wiktionary.org/wiki/poudre_%C3%A0_canon
Mes souvenirs devaient dater de mes lectures d'ado de Jules Verne.

[remington59]

Mes souvenirs devaient dater de mes lectures d'ado de Jules Verne.

voir peut être même plus loin

[lolo]

bonjour,

la question est donc de savoir s'il est possible de calculer la pression développée par la combustion d'une quantité de poudre définie dans un calibre fixé et si oui, quelqu'un connaîtrait-il la formule?

Je pense que trop de paramètres entrent en ligne de compte pour qu'une simple formule puisse te donner une idée de la pression développée. Dans ces conditions, il ne reste qu'une seule solution : l'expérience et la mesure. Les bancs d'épreuve nationaux ont été créés pour cela il y près de 3 siècles. Voici le tableau issu de la documentation de la CIP qui donne une valeur indicative de la pression développée par les charges d'épreuve pour les armes longues à poudre noire :



Comme tu peux le remarquer, les charges de poudre sont très élevées.Les valeurs de pression sont donc à considérer comme des valeurs maximales puisque les valeurs en service "normal" seront bien inférieures.

Ensuite, pas besoin des éléments finis pour dimensionner un simple tube à la pression : un calcul tout bête permet d'y parvenir. Je peux développer si tu le souhaites.

As-tu une idée des caractéristiques mécaniques du l'acier que tu souhaites utiliser ? Je pense à la limite élastique en particulier.

J'ai fait le calcul en question en prenant 1500 bars comme pression et je pense qu'il n'y ne devait pas y avoir de soucis. A vérifier cependant en fonction de la nuance d'acier.

[nitrogigi]

la nuance dépend de ce que je vais trouver chez le "férailleur/manouche" mais normalement il s'agit d'acier mécanique classique

pour ce qui est des éléments finis, c'était pour dimensionner également le bouchon qui est vissé au cul du canon (je pensais à du M12*1,5 vissé sur 9mm, car sur la carabine de mon grand père qui est un calibre ~8, le bouchon est en M10 vissé sur 6mm)

je pense qu'en prenant 2/3 voir 3/4 de la pression donnée dans le tableau, je devrais être tranquille