Cahier 1 - Doc`INSA

LANIERE EXPERIMENTALE
2~ année 1" cycle
I J.R BRQSSARD I
si
CAHIER ;t;;Af|f|£^NlQME *
I INTERACTION VEHICULE -ATMMOSPHERE
Voir aussi cahiers 2-3 Mécaniquf : JP BROSSARD
Voir aussi cahier 4 Construction ' G PANEL
© [JP. Brossard],[1980], INSA de Lyon, tous droits réservés

J - FORME GENERALE DU TORSEUR AERODYNAMIQUE
Les actions aêrodynamiques sur un solide en mouvement comme
une automobile peuvent être représentées par le torseur (F., M.(G)).
fj = [X, Y, Z]1 5Ç(G) = [L, M, N]1
X est appelé traînée aérodynamique
Y force latérale
Z portance
M moment de roulis
L moment de tangage
N moment de lacet.
Inexpérience et la théorie montrent que l!on peut écrire
si p est la masse spécifique de lfair et S le maître couple,
© [JP. Brossard],[1980], INSA de Lyon, tous droits réservés

2
S est une surface de référence
En aérodynamique automobile n
prend la plus grande esction ob-
tenue en faisant des couples par
des plans parallèles au plan (G,
(en pratique S = 0,8.H,D
X = - ~- Cx SV Cx coefficient de traînée
Y = + - Cy SV Cy coefficient de force latérale
Z = 4 &- Cz SV • Cz coefficient de portance
2 F
L = — Cl SV CE coefficient de moment de roulis
M = r- Cm 1 SV Cm coefficient de moment de tangage
N = ^ Cn 1 SV Cn coefficient de moment de lacet
-> 2 ,
V = [V-j I (vitesse du véhicule par rapport à lfair)
Lfaérodynamique; théorique et expérimentale permet de dé-
terminer les six coefficients et surtout de prévoir en fonction de
quels paramètres ils varient.
II - LE VEHICULE EN LIGNE DROITE. DIFFERENTES FORMULATIONS DU TORSEUR
AERODYNAMIQUE
Lorsque le mouvement du véhicule est en ligne droite (mou-
vement plan) le torseur aérodynamique prend alors la forme :
© [JP. Brossard],[1980], INSA de Lyon, tous droits réservés

A - CENTRE DE POUSSEE
On a immédiatement
K • "A(G) = °
Le torseur est spécial de somme non nulle. Il est donc
réductible à un vecteur glissant unique passant par un point P, appelé
centre de poussée*
Posons :
On peut facilement :
1°) Déterminer x .et' z lorsque Cx, Xz,':. Cm-so-nt- conHii-s.,':
p ' .. p ' ' ' -.'. - .. r •,.;.-: .. '•.'L'.;-^- 7v;;;'
On sait que :
En remplaçant X? Y,. M- par leur expression
Dans la pratique il est fait une large utilisation du centre
© [JP. Brossard],[1980], INSA de Lyon, tous droits réservés

4
de poussée.
2°) Connaissant xcf zc, Cx $ Cz déterminer Cn
En effet les deux torseurs (P, F ) et (F., M.(G))doivent
être équivalent
GP A ¥l - My1
X zp - Z xp = My-
En remplaçant X, Z, M par leur valeur
r Xc Cz + ZG CX
cM -
B - PORTANCE AVANT, PORTANCE ARRIERE
Il s'agit cette fois de représenter le torseur :
(z t1 , -M ^)
par deux vecteurs glissants passant :
- l'un Z^z. par M-
- 1?autre Z?& z par M~
Pour que ces deux torseurs soient équivalents il faut et
il suffit que lfon ait
Z1 + Z2 " Z
GM"J" A ZT}" + GM^ A Z^ = Mj^
La dernière équation s'écrit :
- ai zi yT+ a2 zz ~y\ "M >v
© [JP. Brossard],[1980], INSA de Lyon, tous droits réservés