chaine d'ancre : a quoi ça sert ?

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VOYAGE 12.50
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answer no 268006

Hé bah… On fait comme tout le monde 60 m de chaine et… 60 m de câblot au cas ou…

Hé bah  si, on a trouvé des solutions. C'était même  l'oeuf de  Christophe Collomb. 

Sur un bateau de 40 pieds, qui ne supportera pas l'emcombrement  des passavents, d'un bateau de 57 pieds, comme le démontre Artimon, il existe le solution de faire plonger  les câblots, et de gérer la longueur souhaitée  de chaîne ou de câblot, en les modulant.

Voir ce lien:  http://www.plaisance-pratique.com/Gerer-et-adapter-une-ligne-mixte

 

Cordialement, Michel

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SUNSHINE 36 GTE
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answer no 254643
Artimon a écrit :
 @Pytheas
les rafales ne sont absolument pas prortionnelles à la vitesse du vent. Suivant la qualité de l'écoulement et des masses d'air stables ou instables vous pouvez avoir des vents très réguliers avec de faibles fluctuations (c'est souvent le cas par exemple aux Antilles ou en Guyane (les bulletins météo ne mentionnent pas alors de rafales), des vents avec rafales , fortes rafales, violentes rafales comme précisé dans les bulletins météo. L'échelle des fluctuations peut aller de moins de 10% à plus de 100% (doublement de la vitesse du vent établi).
Je reviendrai vers toi quand je serai rentré chez moi et aurai lu les articles du Pr Knox.
Si tu as accès à des résultats de mesures avec le protocole précis de ces mesures je suis très preneur.
ceci étant je te confirme que l.on ne peut pas calculer la traction sur l'ancre en partant uniquement de la vitesse du vent établi et des rafales forfaitaires ou non. La traction sur l'ancre dépend aussi fondamentalement des paramètres de la ligne (longueur, élasticité, masse linéique, multiple de mouillage,.....).
Pour le tableur, comme pour celui d'Alain Fraysse d'ailleurs, les hypothèses de la modélisation n'affectent que la précision du résultat mais l'observation permet d'affirmer que les ordres de grandeur (à 20 ou 30% près) sont les bons.Artimon.

1 - Sans vouloir polémiquer sur ce sujet, et même si la vitesse du vent n'est qu'UN paramètre à envisager, voici une figure extraite d'un rapport de l'Organisation Meteorologique Mondiale sur la mesure des rafales en fonction du vent moyen et de la durée d'observation pour les cyclones tropicaux.
La ligne ESDU 600 (vent moyen sur 10') pour une durée de 1 s ne dépasse pas 1,27 en moyenne.
Sur une heure (ESDU 3600), la valeur supérieure de la distribution (95%) ne dépasse pas 1,44. En clair, sur une heure, la probabilité d'avoir une rafale supérieure à 44% du vent moyen ne dépasse pas 2,5%. En d'autres termes encore, il faut attendre 40 h avant d'observer une rafale supérieure à 44% de la vitesse moyenne du vent sur une heure.
Ces chiffres sont peu différents de ceux observés par Météo-France lors d'une violente et longue tempête extra-tropicale d'hiver dans le Languedoc (voir mon post précédent)
On peut raisonnablement éliminer le cas de rafales à 50% du vent moyen, sans parler de 100%. 40 à 45 % est une valeur limite.
2 - L'approximation de Knox semble valide expérimentalement pour un mouillage tout chaîne tant que l'on est en dessous de la force qui permet de lever complètement l'ancre (scope long). Elle est évidemment fausse lorsque la chaîne est fortement tendue (scope court).

Anonyme (not verified)
answer no 254663
Artimon a écrit :
 (Suite) 
...
Ma conclusion personnelle est que la chaîne, malgré ses inconvénients et limites, offre la solution la plus sûre, en la combinant avec un amortisseur textile (qui va diviser par plus de deux les tensions Max sur l'ancre et sur le fond) pour la ligne de mouillage principal des croiseurs mouillant fréquemment en toutes zones
.....
Cordialement. Artimon

Si tu combines, tu as la sécurité de la chaine et ....  l'insécurité du textile !
Que voulais tu dire ? Tu voulais parler de la sécurité contre le ragage ? 

Ma religion commence à se faire :
1/ je mettrais TOUTES mes masses dans l'ancre, rien dans la chaine
2/ le polyethylene flottant et protégé me parait bon, au max m accorder un ou deux metres de chaine. Sinon, a masse égale m'accorder un second lien de secours qui flottera libreemnt à vide (car secours) et ne raguera pas
3/ reste le seul probleme qui est l'amortissement, un amortissement des oscillations "geometriques" (vagues, clapot, somme nulle ?) amplitude en longueur de 1 a 2 metres obligatoire et l'amortissement des chocs "mécaniques" (rafales)
Quels sont les coefs d'élasticité du PE ?

NB : 1/ je pense me prendre une ancre en plomb densité 11.35 sinon en platine, densité 21.45, (réelle en haut 20.45) trois fois le fer !!
2/ le bruit de la chaine qui remonte contre le davier, qui réveille l'espoir de remonter une sirène, ca a de la gueule, ben tant pis

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COTRE
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answer no 254665

perso pour dégager la liaison ancre/cordage de mouillage des rochers sous l'eau,une petite défense avec un bout accroché dessus(de la bonne contenance la défense) qui bien calculée empêchera cette liaison de toucher le fond ,en la faisant flotter à 1m au dessus
avec un bidon rempli d'air que l'on peut vider plus ou moins pour mettre à l'équilibre,c'est plus facile
un peu le même principe pour faire "couler" la bouée de l'orin ,mais à l'envers

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answer no 254669

 à force de faire de la théorie sur les chaines, les ancres et tout le toutim, certains en oublient de naviguer et donc de mouiller; en mer, le simple est déjà compliqué alors le compliqué. ...
quand vous aurez passé quelques temps au mouillage avec toutes vos théories et que vous en aurez marre de ne pas comprendre pourquoi ça tient pas, vous reviendrez aux vieux principes : minimum 40m de chaine et peu de profondeur de mouillage;
et comme par hasard, ça tient toujours;
mais, c'est peut être plus intéressant de théoriser ... que de naviguer

PS : speciale dédicace à Germain : peut être que tout simplement la chaine est là pour éviter que l'ancre ne dérape ? car si tu prends le risque d'un mouillage light et que ton ancre dérape, tu fais quoi ? tu appelles la police ? tu l'as dans l'oignon, Léon;
un bon principe en voile en général et en mouillage en particulier : ceinture + bretelles et tu peux dormir sur tes 2 oreilles

Anonyme (not verified)
answer no 254679

@Larent
Avec  palme masque et tuba tu comprends parfaitement ce que dit Artimon.
Après un long mouillage, en plongeant tu observeras ton ancre qui n'a pas trop bougé et tout autour le travail de ta chaine qui a consciencieusmeent balayé quasiment un triangle dans le sable dont la pointe est l'ancre et pourtant tu es persuadé que ta chaine est plaquée au sol et bien non, elle s'est bien tendue, soulevée et déplacée et a formé un sillon triangulaire parfaitement visible, je dois pouvoir en retrouver des photos.
On peut ne pas croire à une modernistaion de l'ancrage mais on ne peut pas douter que l'amortissement peut s'offrir enfin des solutions correctes.
Ce n'est pas 40 m de chaine qui vont empecher un 14 tonnes de dandinner sur l'eau, la techno actuelle permet d'amortir, sinon les a coups garantissent le décroché et le dérapage.

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SUNSHINE 36 GTE
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answer no 254680
Germain a écrit :
@Larent
Avec  palme masque et tuba tu comprends parfaitement ce que dit Artimon.
Après un long mouillage, en plongeant tu observeras ton ancre qui n'a pas trop bougé et tout autour le travail de ta chaine qui a consciencieusmeent balayé quasiment un triangle dans le sable dont la pointe est l'ancre et pourtant tu es persuadé que ta chaine est plaquée au sol et bien non, elle s'est bien tendue, soulevée et déplacée et a formé un sillon triangulaire parfaitement visible, je dois pouvoir en retrouver des photos.
On peut ne pas croire à une modernistaion de l'ancrage mais on ne peut pas douter que l'amortissement peut s'offrir enfin des solutions correctes.
Ce n'est pas 40 m de chaine qui vont empecher un 14 tonnes de dandinner sur l'eau, la techno actuelle permet d'amortir, sinon les a coups garantissent le décroché et le dérapage.

 Non, elle ne s'est pas soulevée, sauf gros mauvais temps. Elle a glissé sur le sol (il faut simplement une force égale à son poids dans l'eau pour la faire glisser = coefficient de frottement = 1). En clair, s'il y a 10 m de chaîne de 10 sur le fond, il suffit d'une force de 19 kg pour la faire glisser...

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SUNSHINE 36 GTE
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answer no 254684
Yörük a écrit :
Pytheas54 a écrit :
Germain a écrit :
@Larent
Avec  palme masque et tuba tu comprends parfaitement ce que dit Artimon.

Ce n'est pas 40 m de chaine qui vont empecher un 14 tonnes de dandinner sur l'eau, la techno actuelle permet d'amortir, sinon les a coups garantissent le décroché et le dérapage.

 Non, elle ne s'est pas soulevée, sauf gros mauvais temps. Elle a glissé sur le sol (il faut simplement une force égale à son poids dans l'eau pour la faire glisser = coefficient de frottement = 1). En clair, s'il y a 10 m de chaîne de 10 sur le fond, il suffit d'une force de 19 kg pour la faire glisser...

 Ce qui n'a aucun sens sur du sable

Cette technique de mesure n'est pleinement efficace que sur un fond de roche. Là, et là seulement lecture de la trace sera  véritablement exploitable
Sans compter que sur les fonds de roches on peut aussi trouver des poissons.

C'est pourtant simple, mais vous êtes d'impénitents bavares

Michel

 1er avril + ouzo ou raki au petit déjeuner, mélange détonant !!!!

bavard  toi-même !


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answer no 254685

@ germain : si ton ancre s'est enfoncée, c'est que ton mouillage est mal dimensionné, il te manque de la chaîne;
l'ancre est le coefficient de sécurité de ton mouillage et pas l'inverse;
comme par hasard, la seule fois où j'ai eu un problème d'enfouissement de l'ancre, c'est la fois où j'avais pour mouiller seulement ancre + 7m de chaine + 70m de câblot (c'est pas de ma faute, le bateau et le mouillage n'étaient pas à moi ...); j'ai tout mis, on a passé une nuit tranquille avec un peu de mer du vent mais cool et 3/4B de vent, à l'abri sous le vent de la côte, donc conditions tout fait ordinaires; résultat des courses : impossible de remonter l'ancre tellement elle était enfouie; même la SNSM, qui passait par là, n'a pas réussi à l'arracher du fond avec ses gros moteurs puissants et on l'a laissée là; comme des glands ...; elle avait parfaitement remplie son rôle mais trop bien en fait;
alors qu'avec 40m de chaine, je n'ai jamais vu bougé mon ancre (jusqu'à 52 nds pendant 2 jours en Irlande et des exemples j'en ai plein) et jamais eu de problème d'enfouissement, ce qui prouve bien que c'est la chaine qui tient ton bateau et donc ton ancre est le coefficient de sécurité de ton mouillage;
si les gars expérimentés qui font le tour du monde partent avec 80m, voire 100m de chaine, c'est pas pour faire marcher le commerce, c'est que les lieux de mouillage sont pas toujours des lieux d'hyper sécurité et si tu veux étaler du gros temps, il faut de la chaine;
maintenant, chacune navigue comme il veut ou comme il peut

Anonyme (not verified)
answer no 254688

 @Larent
- mon ancre ne s'est pas enfoncée
- je témoigne de ce que j'ai vu à savoir que ma chaine s'était bel et bien déplacée et levée toute seule  pour balayer une zone conique ou triangulaire centrée sur mon ancre
- je pense que de calculer l'amortissement apporté apr uen chaine de 40 m n est aps si compliqué et témoigne au final de trop de raideur.
Une question toute simple, sur un quai oserais tu accrocher un bateau de 14 tonnes qui dandinne au grès des flots (et parfois des raisonnances qui ajoutent à merveille les énergies) par ta seule chaine au pare choc de ta bagnole restée au bord du quai ?
Y a plus a craindre des amortissemnts non traités que de l'ancrage lui même.

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VOYAGE 12.50
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answer no 254689
Germain a écrit :
 
- je pense que de calculer l'amortissement apporté par une chaine de 40 m n est aps si compliqué et témoigne au final de trop de raideur.
Une question toute simple, sur un quai oserais tu accrocher un bateau de 14 tonnes qui dandinne au grès des flots (et parfois des raisonnances qui ajoutent à merveille les énergies) par ta seule chaine au pare choc de ta bagnole restée au bord du quai ?
Y a plus a craindre des amortissemnts non traités que de l'ancrage lui même.

 Germain
Il n'y a que des compromis. Quelqu'un a écrit plus haut: "ce sont les bon capitaines qui font les bons mouillages".
Or, il arrive fréquemment que l'on s'amarre arrière au quai. Et c'est souvent quand ça souffle fort. Là 

  • Option 1 le vent est l'axe de l'étrave... il ne faut que très peu de souplesse à l'avant et on peut amarrer léger à l'arrière
  • Option 2 le vent souffle dans l'axe depuis le quai... Là on amarre costaud à l'arrière, quitte à doubler les amarre. On les renforce souvent avec de la chaîne
  • Option 3 Le vent est légèrement traversier. Là aucune, absolument aucune souplesse à l'avant. On a mouillé long et il faut que ça tienne, sinon  on se vautre et c'est, l'arrière qui va tosser au quai
    • Une solution, celle montrée en copie d'écran joint est de fixer au vent et au quai de la chaîne qui amortira par son poids, tout en protégeant la ligne du ragage du quai, On peut renforcer cette ligne par un bout textile treansfilé de sandow, ce qui procurera un meilleur amortissage
    • C'est dans ce cas de figure, que l'on peut s'appuyer au moteur, barre sous le vent, pour aider à redresser le bateau

Il n'y a que des compromis

Michel


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answer no 254693

@ Germain : si j'avais un bateau de 14t, je prendrais sans hésiter 80m de chaîne; pour le reste, je ne comprends pas ce que tu veux dire par ton exemple

@ yoruk : bonne idée le coup de la chaîne amortisseur; en plus, ça évite que les amarres se bouffent sur les quais en béton et merci pour la photo explicative

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DI ALU GARCIA SALT 57cc
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answer no 254715

 @Pytheas

Il n'y a pas de polémique mais un débat intéressant sur des approches différentes, empiriques d'un côté, analytique de l'autre.
S'agissant des rafales je suis à Marseille sur mon bateau en attendant que le Mistral descende vers force 7 pour partir au portant avec un bout de toile vers Porquerolles. Sur le bulletin côtier de Météo France je lis :
sémaphore Cap Camarat NÔ 16 nds rafales 39 nds
sémaphore Cap Cépet WNW 39 nds rafales 54 nds
Levant W31nds rafales 49 nnds ceci pour aujourd'hui à 15h UTC
ce matin les rafales étaient nettement plus fortes
Les vents à fortes rafales existent et prendre, comme je le propose dans mon tableur, pour calculer le dimensionnement de sa ligne de mouillage des vents de 36nds avec rafales à 54 nds ne me paraît pas du tout excessif.
cordialement Artimon

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PRINCESS 33
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answer no 254716
Larent le Hareng a écrit :
@ germain : si ton ancre s'est enfoncée, c'est que ton mouillage est mal dimensionné, il te manque de la chaîne; l'ancre est le coefficient de sécurité de ton mouillage et pas l'inverse; comme par hasard, la seule fois où j'ai eu un problème d'enfouissement de l'ancre, c'est la fois où j'avais pour mouiller seulement ancre + 7m de chaine + 70m de câblot (c'est pas de ma faute, le bateau et le mouillage n'étaient pas à moi ...); j'ai tout mis, on a passé une nuit tranquille avec un peu de mer du vent mais cool et 3/4B de vent, à l'abri sous le vent de la côte, donc conditions tout fait ordinaires; résultat des courses : impossible de remonter l'ancre tellement elle était enfouie; même la SNSM, qui passait par là, n'a pas réussi à l'arracher du fond avec ses gros moteurs puissants et on l'a laissée là; comme des glands ...; elle avait parfaitement remplie son rôle mais trop bien en fait; alors qu'avec 40m de chaine, je n'ai jamais vu bougé mon ancre (jusqu'à 52 nds pendant 2 jours en Irlande et des exemples j'en ai plein) et jamais eu de problème d'enfouissement, ce qui prouve bien que c'est la chaine qui tient ton bateau et donc ton ancre est le coefficient de sécurité de ton mouillage; si les gars expérimentés qui font le tour du monde partent avec 80m, voire 100m de chaine, c'est pas pour faire marcher le commerce, c'est que les lieux de mouillage sont pas toujours des lieux d'hyper sécurité et si tu veux étaler du gros temps, il faut de la chaine; maintenant, chacune navigue comme il veut ou comme il peut

 Je suis tout à fait d'accord

Il y a aussi un aspect qui n'a pas été pris en compte :

Il faut un attelage simple, propre à être remonté rapidement si la baston arrive, en cas d'appareillage d'urgence ; et ça, cela est donné exclusivement par une chaîne actionnée par un guindeau puissant de 1000 ou 1500 W.

Tout système de bout sur le pont ou d'ancre empennelée devient alors un handicap. C'est là qu'on mesure le chemin entre la théorie et la pratique.

Autre remarque : la seule (et dernière) fois où j'ai tenté un afourchement, j'ai laissé une ancre au fond...

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catamaran
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answer no 254718
Danielloui a écrit :
Larent le Hareng a écrit :
@ germain : si ton ancre s'est enfoncée, c'est que ton mouillage est mal dimensionné, il te manque de la chaîne; l'ancre est le coefficient de sécurité de ton mouillage et pas l'inverse; comme par hasard, la seule fois où j'ai eu un problème d'enfouissement de l'ancre, c'est la fois où j'avais pour mouiller seulement ancre + 7m de chaine + 70m de câblot (c'est pas de ma faute, le bateau et le mouillage n'étaient pas à moi ...); j'ai tout mis, on a passé une nuit tranquille avec un peu de mer du vent mais cool et 3/4B de vent, à l'abri sous le vent de la côte, donc conditions tout fait ordinaires; résultat des courses : impossible de remonter l'ancre tellement elle était enfouie; même la SNSM, qui passait par là, n'a pas réussi à l'arracher du fond avec ses gros moteurs puissants et on l'a laissée là; comme des glands ...; elle avait parfaitement remplie son rôle mais trop bien en fait; alors qu'avec 40m de chaine, je n'ai jamais vu bougé mon ancre (jusqu'à 52 nds pendant 2 jours en Irlande et des exemples j'en ai plein) et jamais eu de problème d'enfouissement, ce qui prouve bien que c'est la chaine qui tient ton bateau et donc ton ancre est le coefficient de sécurité de ton mouillage; si les gars expérimentés qui font le tour du monde partent avec 80m, voire 100m de chaine, c'est pas pour faire marcher le commerce, c'est que les lieux de mouillage sont pas toujours des lieux d'hyper sécurité et si tu veux étaler du gros temps, il faut de la chaine; maintenant, chacune navigue comme il veut ou comme il peut

 Je suis tout à fait d'accord

Il y a aussi un aspect qui n'a pas été pris en compte :

Il faut un attelage simple, propre à être remonté rapidement si la baston arrive, en cas d'appareillage d'urgence ; et ça, cela est donné exclusivement par une chaîne actionnée par un guindeau puissant de 1000 ou 1500 W.

Tout système de bout sur le pont ou d'ancre empennelée devient alors un handicap. C'est là qu'on mesure le chemin entre la théorie et la pratique.

Autre remarque : la seule (et dernière) fois où j'ai tenté un effourchement, j'ai laissé une ancre au fond...

 Bonsoir à tous

Et bien moi, la dernière fois que j'ai tenté un  effarouchement comme toi Daniel et bien c'est pas mon ancre qui est restée au fond mais mon état, surtout ce matin....
Pascal qui suit avec passion ce fil....

/www.youtube.com/watch?v=MUeaCt4hUeQ

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SUNSHINE 36 GTE
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answer no 254731
Artimon a écrit :
 @Pytheas

Il n'y a pas de polémique mais un débat intéressant sur des approches différentes, empiriques d'un côté, analytique de l'autre.
S'agissant des rafales je suis à Marseille sur mon bateau en attendant que le Mistral descende vers force 7 pour partir au portant avec un bout de toile vers Porquerolles. Sur le bulletin côtier de Météo France je lis :
sémaphore Cap Camarat NÔ 16 nds rafales 39 nds
sémaphore Cap Cépet WNW 39 nds rafales 54 nds
Levant W31nds rafales 49 nnds ceci pour aujourd'hui à 15h UTC
ce matin les rafales étaient nettement plus fortes
Les vents à fortes rafales existent et prendre, comme je le propose dans mon tableur, pour calculer le dimensionnement de sa ligne de mouillage des vents de 36nds avec rafales à 54 nds ne me paraît pas du tout excessif.
cordialement Artimon

OK, merci, j'avais peur de donner l'impression de m'opposer systématiquement à ce que tu dis...
J'ai oublié de préciser que ces stats ne valent pour des vents forts (il s'agit de cyclones tropicaux) (pour les vents assez faibles, comme 16 à 39 noeuds, le coeff peut-être beaucoup plus fort, et ce serait pire de 4 à 12 noeuds !) Dans le cas 39 à 54 noeuds, le facteur est de 38,5 %, classique...et pas du tout excessif...31 à 49 N, 58%, OK aussi, un peu plus fort que la règle 40 à 45%, mais 31 N de vent moyen (57 km/h) ce n'est pas vraiment une tempête...

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DI ALU GARCIA SALT 57cc
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answer no 254733

 @yoruk

Je suis d'accord avec toi sur le fait que la qualité de la tenue du fond est évidemment essentielle pour la tenue de nos mouillages. Mais cette tenue n'affecte pas le calcul de la traction sur l'ancre et donc sur le fond jusqu'au dérapage. Pour mettre dans mon tableur des alarmes de dérapage permettant de simuler certaines situations j'ai mis un coefficient de tenue à entrer par celui qui fait une simulation variant de 1 pour des fonds de sable ferme réputés d'excellente tenue à 0,15 pour les fonds de tenue médiocre en suggérant la classification reprise par Alain Fraysse sur son site, ces coefficients étant généralement admis. Il n.est effectivement pas impossible que des fonds de vase trés dense (j'en ai rencontré aussi) existent dépassant 1 mais je n'en suis pas sur.
Pour le ratio entre la longueur de chaîne et de câblot le tableur et un tableau de synthèse répond bien je crois â la question. Il est important de constater qu.une longueur de câblot relativement courte 5 à 7m apporte près de 80% de l'amortissement d'un câblot très long. Cela m'a surpris mais en regardant de près les calculs et les évolutions j'en ai compris et vérifié la raison: plus on allonge le câblot plus on peut emmagasiner d'énergie élastique, mais aussi plus le bateau se déplace en reculant augmentant proportionnellement l'énergie introduite par la rafale ce qui atténue progressivement et assez rapidement le gain.
Cordialement . Artimon

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answer no 254741

Pour moi, le meilleur, c'est 2 noeuds de bosse sur la chaine avec les amarres du bord et frappées sur les 2 taquets avant :
- ça fait bras de levier et limite (un peu) les mouvements du bateau;
- ça amortit car plus elastique que la chaine et le noeud de bosse vit sa vie;
- plus résistant qu'un noeud de bosse, y a pas;
- tu laisses la chaine (molle bien sûr) sur le guindeau prêt à remonter au cas où;
- le noeud de bosse est bien moins risqué qu'une main de fer qui se bloque, qui se tord, ... ;
- si il y a du gros prevu, tu rajoutes des amarres (noeud de bosse encore) qui courent le long de la coque vers les winchs ou les taquets arrières;
- si tu as besoin de larguer le mouillage en catastrophe, tu défaits tes noeuds de taquets et tout part gentiment à l'eau;
- le noeud de bosse ne se souque jamais puisqu'il est "mou" quand il n'y a plus de tension;

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SUNSHINE 36 GTE
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answer no 254749

Bon , comme je passe sans doute déjà pour un fou, je vais continuer.

Post supprimé, erreur dans le raisonnement physique. Un grand merci à tout ceux qui m'ont aidé à la voir...

Anonyme (not verified)
answer no 254753

A la louche, y a un blème.

6500 kilos a 6 knots soit 3 m/s
soit energie cinetique 1/2 6500 3² soit 30 000 joules
a répartir sur l'energie potentielle du levée d'une chaine sur 40 m a raison de 3 m de levée du fond en moyenne.

Cela represente 730 joules par metre lineaire de chaine levée soit sur 3 m de levée verticale 250 newton par metre de chaine levée
soit 25 kilos dans l 'eau soit 29 a l'air soit 12 fois le poids d'une chaine qui ne fait que 2.25 kg au metre a sec.

Passez par l'intégrale est uen approche assez scolaire selon moi.

NB : aux erreurs de calculs près, mes resultats étaient toujours ...... justes
mais trop souvent trop justes !!

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VOYAGE 12.50
Forum member
answer no 254758

@ Artimon : merci, j’avais bien interprété les données de votre tableur au sujet de la tenue des fonds. Pour moi cela intervient dans le nécessaire compromis entre un bateau et ses éléments. (Pour faire court : le vent, la mer et l’équipage). Ci-dessous une interprétation du terme qui me convient (source Wikipédia)
Compromis

Mais surtout, la qualité du compromis se mesurera à son caractère complet et non ambigu. Le terme compromis peut également désigner le résultat d'un choix entre plusieurs solutions dont aucune n'est totalement satisfaisante.

Il serait sympa de considérer l’empirisme, à son sens premier (là aussi merci Wikipédia) :

L’empirisme considère que la connaissance se fonde sur l'accumulation d'observations et de faits mesurables, dont on peut extraire des lois générales par un raisonnement inductif, allant par conséquent du concret à l'abstrait.

Votre tableur (excellent, sans cirage de pompe), entre dans les données empiriques, permettant de faire avancer le bateau au mieux des intérêts de l’équipage… Données techniques élaborées comme le sont devenus le GPS, le sondeur, le radar, les communications, la météo et… le moteur diésel entre autres.
Sans faire de prosélytisme, je vous recommande à tous, la lecture du travail réalisé, sur PTP, sur l’histoire de la navigation de F.Marguet, éditée juste avant les progrès phénoménaux de ces dernières années. C’’était il y a à peine 3 générations : 

Votre tableurs entre dans le lignée de ces progrès, mais… ce n’est pas une fin en soi… Du moins on vous le souhaite…
Voilà pourquoi j’aime bien parler de … compromis !!!

Un petit mot sur la très bonne tenue de ce fil…. STW a progressé… du moins à mon très humble avis, AMHA comme disent les jeunes .

Michel.
 

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SUNSHINE 36 GTE
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answer no 254759
Germain a écrit :
A la louche, y a un blème.

6500 kilos a 6 knots soit 3 m/s
soit energie cinetique 1/2 6500 3² soit 30 000 joules
a répartir sur l'energie potentielle du levée d'une chaine sur 40 m a raison de 3 m de levée du fond en moyenne.

Cela represente 730 joules par metre lineaire de chaine levée soit sur 3 m de levée verticale 250 newton par metre de chaine levée
soit 25 kilos dans l 'eau soit 29 a l'air soit 12 fois le poids d'une chaine qui ne fait que 2.25 kg au metre a sec.

Passez par l'intégrale est uen approche assez scolaire selon moi.

NB : aux erreurs de calculs près, mes resultats étaient toujours ...... justes
mais trop souvent trop justes !!

Merci de ton intérêt. Energie cinétique OK , 30 000 joules, mais je ne  calcule pas l'énergie nécessaire au levage de la chaîne par le guindeau (par exemple), mais le travail effectué contre la force HORIZONTALE de la caténaire formée par la chaîne reliée à l'ancre et au davier.
A la très grosse louche, 0 N à la verticale de l'ancre, 2500 N à 40 m de l'ancre, surface du triangle 2500 * 40/2 = 50 000 joules, l'ordre de grandeur est bon.

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DI ALU GARCIA SALT 57cc
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answer no 254760

 @yoruk. Merci pour ton message. Je vais certainement lire cet ouvrage. Et l'empirisme nous est à tous fort utile mais il faut accepter que parfois il conduit à des idées fausses.
A la réflexion concernant ton expérience de mouillage très court dans de la boue dense je pense qu'il se passe quelque chose que ne peut expliquer une densité éventuellement supérieure à du sable ferme. Dans un chenal étroit entre des îles serrées près de la côté de Norvège, côté Skagerrak, j'ai mouillé (sans le savoir) dans une telle boue très dense. J'ai eu beaucoup de mal à sortir mon ancre principale (c'était alors une CQR) pourtant avec un guinde au puissant. Mais j'ai eu bien plus de mal à sortir mon mouillage arrière (je n'avais pas la place d'éviter) fortress 37. J'ai dû sortir la partie (10m) en chaîne en bossant pas à pas une manœuvre ramenée à mon gros winch et cela à été dur d'extraire la bête. 
L'explication me semble être les forces de suction qui se développent très certainement sur la face externe de la pelle. Elles ajoutent alors certainement une masse importante à celle concernée par la compression de la face interne. Il est possible aussi qu'elle augmente (je ne sais pas) la cohésion de la matière. Par exemple dans un domaine bien différent la portance d'une aile d'avion provient pour 1/3 de la compression de l'air sur l'intrados et 2/3 de la dépression (suction) sur l'extrados.

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DI ALU GARCIA SALT 57cc
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answer no 254763

 (Suite)
la conséquence et que la tenue de l'ancre est non seulement excellente mais presque constante jusqu'à des angles de tire très élevés (plusieurs dizaines de degrés, 20 à 30° dans ton cas). Cela a une conséquence surprenante que j'avais déjà observé sur mon tableur en faisant varier la loi de tenue de l'ancre en fonction de l'angle de tire. Quand on allonge la ligne on réduit l'angle de tire mais on augmente la traction sur l'ancre dans les rafales ( le bateau à plus de latitude de recul et donc l'énergie induite par la rafale, produit du déplacement par le fardage, est plus grande). Avec les ancres classiques l'augmentation de la tenue en diminuant l'angle de tire va plus vite que l'augmentation de la traction et donc on a intérêt à allonger la touée (quoiqu'on ne gagne plus grand chose à partir d'un multiple de 8). Avec les ancres récentes ou encore plus dans le cas qui nous occupe en allongeant la touée si tu l'avais pu tu n'aurais probablement pas beaucoup gagné en tenue de l'ancre mais tu aurais tiré plus fort sur elle. Résultat: ton mouillage court dans ce cas particulier était excellent.
Cordialement. Artimon

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SUNSHINE 36 GTE
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answer no 254770
Artimon a écrit :
 @yoruk. Merci pour ton message. Je vais certainement lire cet ouvrage. Et l'empirisme nous est à tous fort utile mais il faut accepter que parfois il conduit à des idées fausses.
A la réflexion concernant ton expérience de mouillage très court dans de la boue dense je pense qu'il se passe quelque chose que ne peut expliquer une densité éventuellement supérieure à du sable ferme. Dans un chenal étroit entre des îles serrées près de la côté de Norvège, côté Skagerrak, j'ai mouillé (sans le savoir) dans une telle boue très dense. J'ai eu beaucoup de mal à sortir mon ancre principale (c'était alors une CQR) pourtant avec un guinde au puissant. Mais j'ai eu bien plus de mal à sortir mon mouillage arrière (je n'avais pas la place d'éviter) fortress 37. J'ai dû sortir la partie (10m) en chaîne en bossant pas à pas une manœuvre ramenée à mon gros winch et cela à été dur d'extraire la bête. 
L'explication me semble être les forces de suction qui se développent très certainement sur la face externe de la pelle. Elles ajoutent alors certainement une masse importante à celle concernée par la compression de la face interne. Il est possible aussi qu'elle augmente (je ne sais pas) la cohésion de la matière. Par exemple dans un domaine bien différent la portance d'une aile d'avion provient pour 1/3 de la compression de l'air sur l'intrados et 2/3 de la dépression (suction) sur l'extrados.

Quelques remarques. La boue semble moins résistante que le sable: très dense, elle équivaut au sable. Les valeurs pour les ancres de cargo (document Vryhof) montre qu'une Stevpris Mk6 (par exemple) a une tenue ultime de 90 t pour une ancre d'une tonne dans le sable et dans de l'argile très compacte (un excellent rapport de 90 entre tenue et poids de l'ancre), de 70 t dans de l'argile compacte et de 50 t dans de l'argile très souple (= boue).
PS Knox propose d'utiliser un rapport de 30 (450 kg pour une ancre de 15 kg) pour dimensionner nos mouillages, avec un bon facteur de sécurité (CERTAINS tests montrent des rapports supérieurs à 100 pour les meilleures ancres: plus de 1,5 t pour une ancre de 15 kg)
Cette Stevpris doit parcourir environ 40 m pour se stabiliser dans la boue, contre 15 m dans le sable, et elle s'enfoncera de 7 m dans la boue contre 2 m dans le sable.

Concernant la comparaison entre une ancre alu et une ancre acier. Une fortress 37 pèse 9,5 k. la densité de l'alu étant de 2,7 kg par décimètre cube, et celle de l'acier de 8 environ, une ancre en alu correspond à une ancre de même forme de 28 kg en acier.
Si les meilleures ancres ont un rapport tenue/poids de 30, une CQR a un rapport de 10 environ dans les mêmes conditions. L'efficacité d'une Fortress est éxcellente, au moins égale, sinon plus, aux meilleures ancres. Une Fortress 37 doit donc être comparée à une CQR de 84 kg.
Cela ne m'étonne pas qu'une Fortress 37 soit difficile à récupérer...

Est-ce donc une ancre miracle ? Oui pour les gros bateaux, non pour les 'petits' bateaux. Il faut empiriquement de 15 à 20 kg pour assurer une pénétration initiale dans le sable (= exercer une pression suffisante sur le sable) Une Fortress FX-55 de 14,5 kg mesure montée 1,17 x 0,94 m (difficile à ranger) et coûte environ 1000 €.
La Fortress 37 de 9,5 kg mesure (montée) déjà 1 x 0,8 m et coûte environ 650 €. Et il est moins certain qu'elle crochera bien dans le sable compact...Les Fortress sont par excellence des ancres pour la boue, où le facteur pénétration initiale joue beaucoup moins...


Anonyme (not verified)
answer no 254772
Pytheas54 a écrit :
Germain a écrit :
A la louche, y a un blème.

6500 kilos a 6 knots soit 3 m/s
soit energie cinetique 1/2 6500 3² soit 30 000 joules
a répartir sur l'energie potentielle du levée d'une chaine sur 40 m a raison de 3 m de levée du fond en moyenne.

Cela represente 730 joules par metre lineaire de chaine levée soit sur 3 m de levée verticale 250 newton par metre de chaine levée
soit 25 kilos dans l 'eau soit 29 a l'air soit 12 fois le poids d'une chaine qui ne fait que 2.25 kg au metre a sec.

Passez par l'intégrale est uen approche assez scolaire selon moi.

NB : aux erreurs de calculs près, mes resultats étaient toujours ...... justes
mais trop souvent trop justes !!

Merci de ton intérêt. Energie cinétique OK , 30 000 joules, mais je ne  calcule pas l'énergie nécessaire au levage de la chaîne par le guindeau (par exemple), mais le travail effectué contre la force HORIZONTALE de la caténaire formée par la chaîne reliée à l'ancre et au davier.
A la très grosse louche, 0 N à la verticale de l'ancre, 2500 N à 40 m de l'ancre, surface du triangle 2500 * 40/2 = 50 000 joules, l'ordre de grandeur est bon.

?!? J'ai pas pigé. Quel lien tu fais entre surface et énergie ?

 Je disais ton approche scolaire en ce sens que c'est ce qu'il faut faire pour avoir un resultat juste sauf qu'au final, erreur de 1 à 12 !!
Plutot que d'intégrer une tension de chaine, il est plus facile d'observer que l'on a tt simplement levé uen chaine sur 40 metres.
On devrait retrouver nos 30000 joules.
Pour lever d'une hauteur moyenne de 3 m une chaine sur 40 m avec 30000 joules, il faut une chaine de 29 kilos au metre. Et comme, en fait on n'établi pas un hypothénus avec notre chaine peu tendue, donc on la leve moins que les 3m en moyenne, donc il nous faut alors une chaine encore plus lourde !!

TRAWLER
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answer no 254774

 Bonjour

J'avais écrit un article sur l'ensemble de la problématique du mouillage il y a quelques années  voir le lien

Pour ma part j'ai 60 mètres de chaîne et une main de fer avec amortisseur caoutchouc de 6 mètres

plus 80 mètres de cablot à monter au cas où 


http://www.yachter.fr/files_31/publication/navigation/mouillage/index.html

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PRINCESS 33
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answer no 254778

et cette ancre-là ? croyez-vous qu'elle peut bien crocher ?

Ancre réelle (pas en tôle) d'un poids de 6,5 T. , sur le port de Douglas, Île de Man

usage : ancrage des plate-formes pétrolières

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catamaran
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answer no 254779
Bonjour à tous

Et bien...... en lisant tout ce qu'il faut faire en calcul pour se sentir en sécurité sur un mouillage sur ancre je me demandais....
" C"est y pas plus judicieux de payer 20 roros le mètre pour mouiller sur une bouée ? " .... "Flute", non, c'est en plus encore sur ancre en Corse.....
Tous vos chiffres et calculs me donnent mal à la tête, là , juste après l'apéro....

Pascal sur Shazzan qui essaie encore et toujours de se cultiver   

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answer no 254780
Pytheas54 a écrit :
Bon , comme je passe sans doute déjà pour un fou, je vais continuer.

Il y a quelques temps déjà, j'ai calculé la force maximale qui s'exerce sur la chaîne dans le cas où un bateau passe à la verticale de l'ancre avec une certaine vitesse et est freiné par la tension de la chaîne qui se lève au fur et à mesure que le bateau s'écarte de l'ancre.

Le bateau possède une certaine énergie cinétique (1/2 mV²) et il va s'arrêter quand la travail (résistif) W de la tension horizontale T sera égal à l'énergie cinétique. Ce travail est l'intégrale de la force en fonction de la distance: W = ∫T.dx

Exemple: mon Sunshine de 6500 kg, chaîne de 10 dans 6 m entre fond et davier. La tension nécessaire pour lever complètement 50 m de chaîne est de 402 kg.

L'évolution de la tension (en kg) en fonction de la distance, calculée par l'équation de la chaînette est donnée à ma fig 1. Elle est bien représentée par une fonction du second degré (sur la figure) facilement intégrable (ouf ! 1/3*0,162*x^3 par exemple pour le premier terme...)
Le travail résistif (en kg.m) en fonction de la distance est donné à la figure 2 et l'énergie cinétique du bateau (en kg.m) à la figure 3.

On constate qu'à la vitesse de 6 N (ce qui n'est pas négligeable !!!), le bateau va s'arrêter au bout de 38,5 m, en ayant levé environ 39,5 m de chaîne seulement. La tension appliquée sera de 242 kg seulement, loin des 402 kg nécessaire pour lever 50 m de chaîne. (le bateau repartira ensuite dans l'autre direction, tiré par la tension du mouillage (mouvement oscillant))

(NB pour donner une idée, un moteur de 30 ch EN MARCHE ARRIERE à plein régime developpe une force inférieure à 250 kg. Ce qui veut dire que vous êtes loin de lever 50 m de chaîne dans 6 m fond-davier avec ce type de moteur).

Il faudrait lancer le bateau à 8,8 N pour lever 50 m de chaîne de 10 mm...

Or ce résultat SUR-EVALUE la force qui sera réellement appliquée. En effet, à 6N, ce bateau est soumis à une force de friction et de résistance de vague d'environ 45 + 35 = 80 kg au total , qui s'ajoute à la force résistive de la tension de la chaîne. Cette force va certes décroître au fur et à mesure que la vitesse du bateau va diminuer (par exemple 15 kg seulement à 3 N), mais il est clair que le bateau va s'arrêter avant 38,5 m, et que la tension sur le mouillage sera inférieure.
(A 8,5 N, la résistance friction+vague est de 430 kg. Il est impossible d'atteindre cette vitesse au moteur en marche avant, et il faut un spi dans une bonne brise pour le faire à la voile. On est à une nombre de Froude de 0,46 pour ce bateau, et la longeur d'onde de la vague crée par le bateau est plus longue que la longueur à la flottaison, ce qui se produit dès 7,5 N...

(PS le calcul analytique est possible, mais la tension due au mouillage est connue en fonction de la distance, et la résistance friction/ vague en fonction de la vitesse du bateau, ce qui rend le calcul complexe. Je n'ai pas encore essayé)

AMHA, cela jette un doute sur la pertinence de la vitesse acquise par un voilier lors d'une rafale... Je pense, sauf erreur toujours possible de calcul ou de raisonnement de ma part, que la force du vent et du clapot est plus pertinente.
Encore faut-il le démontrer. Le cas que j'ai traité est le cas théorique où une très forte rafale (mais de brève durée) communique au bateau une vitesse de 6 N lorsque celui-ci est à la verticale de l'ancre, ce qui n'est guère réaliste...
Après tout, je m'appelle François, pas Alain (Fraysse)
Il y aura peut-être un physicien pour vérifier ce calcul...

 
Je suis d'accord avec Germain : il doit y un problème, car soulever 50m de chaîne (~100kg) d'une hauteur de moyenne de 3m cela fera à la louche 1000 N x 3m = 3000 Joules ou 300 kgm, soit 20 fois moins que le calcul proposé. C'est simplement la conservation de l'énergie en négligeant les frottement fluides de la chaine dans l'eau. Que l'on applique l'energie avec le bateau en fuite ou un âne qui tire, ce sera pareil

Il me semble que le problème est dans la figure 1 et l'intégrale de cette courbe. En réalité, jusqu'à une distance de 44 mètres de l'ancre, la force ne travaille pas car la chaine est au sol. Donc à la louche, l'axe OX de la figure 1 (pour la partie non nulle de la force) ne va pas de 0 à 50m mais de 44m à 50m. Entre 44m et 50m la courbe est très plate au départ  et très raide vers 50m et son équation n'est pas parabolique, elle est beaucoup plus "raide" qu'une parabole. L'intégrale (à la louche) ne prend une valeur significative que dans le tout dernier mètre pour culminer à 300kgm environ.

En fait, ce que la figure 1 montre, c'est le cas d'une chaine attachée par 6m de fond au sommet d'un très très très long poteau avec tout autour un fond de plus de 25m permettant aux 50m de chaine de pendre librement en prenant la forme théorique de la chainette libre de ses mouvements.

Du coup, la suite du raisonnement peut être questionné ...

Enfin, sauf erreur de ma part !

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answer no 254783
Robert_1 a écrit :
Pytheas54 a écrit :
Bon , comme je passe sans doute déjà pour un fou, je vais continuer.
....
 

.... blabla ...

Il me semble que le problème est dans la figure 1 et l'intégrale de cette courbe. En réalité, jusqu'à une distance de 44 mètres de l'ancre, la force ne travaille pas car la chaine est au sol. Donc à la louche, l'axe OX de la figure 1 (pour la partie non nulle de la force) ne va pas de 0 à 50m mais de 44m à 50m. Entre 44m et 50m la courbe est très plate au départ  et très raide vers 50m et son équation n'est pas parabolique, elle est beaucoup plus "raide" qu'une parabole. L'intégrale (à la louche) ne prend une valeur significative que dans le tout dernier mètre pour culminer à 300kgm environ.

.....blabla ...
 

 
On peut préciser un peu :

3000 joules en énergie cinétique pour un bateau de 6000kg revient à une vitesse de 1 m/s, soit 3.6 km/h soit 2 noeuds ... ce qui inverse la conclusion en ce qui concerne l'importance relative du clapot et de l'inertie du bateau.

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SUNSHINE 36 GTE
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answer no 254786

Je savais que j'étais mauvais prof...

Post supprimé... Erreur dans le raisonnement physique. Merci à tous pour avoir pointé vers les erreurs !!!

http://pytheas.heoblog.com/index.php?post/2010/03/08/Apres-la-catenaire-y-a-plus-beaucoup-de-mou

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DI ALU GARCIA SALT 57cc
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answer no 254787

 Merci Ortenau pour ce beau récit de marin. Oui il nous arrive parfois d'être obligé de tout donner pour se sortir d'une situation difficile. Mais cela fait partie du sel de l'aventure sans lequel nos nav seraient bien fades.
Cordialement. Artimon

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- Pirogue 2 Places (Monocoque)
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answer no 254789
Ortenau a écrit :
Rebonjour à tous.
En mail privé il vient de m'être demandé des précisions sur le vent catabatique.

De Stykkisholmur à Isafjordur.

C’est alors, pile au moment où le soleil se coucha que je vis le jour se lever.
Si si ; Vous avez bien lu et je ne suis pas encore complètement sénile.
D’une part je voyais nettement, à l’ouest, le soleil passer sous la ligne d’horizon.
Et d’autre part je découvrais quasi simultanément les hauteurs du Drangajökull, ce dernier glacier du nord-ouest d’Islande, dont la luminosité embrasait les alentours couverts de neige aussi parfaitement que le ferait une aurore estivale.
M’ayant encore rapproché du cercle polaire, le soleil ne fut pas long à refaire, derrière le relief, son apparition et à continuer d’illuminer le ciel ennuagé.
C’est absolument confondant de voir ainsi le jour se lever au coucher du soleil !

N’ayant pas trouvé de place dans le port de pêche de Bolungarvik, je m’amarrais dans celui d’Isafjordur, comme 2 ans plus tôt.
Une fois encore je ne serai pas long à m’écrouler de fatigue au petit matin de ce vendredi 27 juin en me disant :

« Ah ! Qu’est-ce que c’est bon quand ça s’arrête… »

Daniel ~~ _/) ~~ S.Y. Julia
 

 Bonjour Daniel . Belle aventure . Belle expérience , bon bateau , bon capitaine ,belle ballade .avec des drole de noms .
snavigations

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DI ALU GARCIA SALT 57cc
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answer no 254790

 à Pytheas et Germain

Je crois que la bonne approche pour calculer la tension sur l'ancre et tous les autres paramètres est de calculer la variation d'énergie entre la position initiale du bateau à l'équilibre entre la tension initiale de la ligne de mouillage et le fardage du vent initial et la position finale extrême atteinte dans son recul par le bateau poussé en arrière par la rafale. À ces deux positions la vitesse, donc l'énergie cinétique, est nulle. Il suffit donc de calculer l'énergie stockée dans le système élastique à la position initiale, et à chaque ligne de calcul lette même énergie en faisant varier pas à pas le paramètre d'entrée (on choisit le plus commode pour les calculs, voir tableur). La position extrême atteinte dans le recul est dictée par la loi de conservation de l'énergie: la variation d'énergie du systéme est égale à l'énergie apportée dans le système. Dans notre affaire l'accroissement d'énergie élastique emmagasinée dans la ligne de mouillage et l'enfoncement de la proue est égale à l'énergie induite par la rafale dans le système soit tout simplement le produit du fardage sous la rafale par le recul du bateau. Tant que l'énergie apportée par la rafale n'est pas emmagasinée dans le système élastique le bateau continue à reculer. Il s'arrête et repart vers l'avant rappelé par l'élasticité de la ligne lorsque les deux énergies sont devenues égales.

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DI ALU GARCIA SALT 57cc
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answer no 254794

 (Suite)
Avec cette méthode l'énergie cinétique et la vitesse du bateau sont un résultat de calcul comme tous les autres paramètres ( allongements, tensions, énergies, angles au davier et à la verge....). Elles sont d'ailleurs relativement faibles ( vitesses de l'ordre de 1 à 1,5 nds Max pour les fortes rafales). Il ne faut pas oublier que ce qui fait reculer le bateau malgré la résistance de la ligne est l'énergie apportée par la rafale pendant le recul soit fardage de la rafale x déplacement (recul). L'énergie cinétique à un instant t n'est que l'écart entre l'énergie apportée par la rafale et l'énergie élastique stockée dans le système à cet instant ( moins l'énergie initiale).
Cordialement. Artimon.

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SUNSHINE 36 GTE
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answer no 254797
Artimon a écrit :
 à Pytheas et Germain

Je crois que la bonne approche pour calculer la tension sur l'ancre et tous les autres paramètres est de calculer la variation d'énergie entre la position initiale du bateau à l'équilibre entre la tension initiale de la ligne de mouillage et le fardage du vent initial et la position finale extrême atteinte dans son recul par le bateau poussé en arrière par la rafale. À ces deux positions la vitesse, donc l'énergie cinétique, est nulle. Il suffit donc de calculer l'énergie stockée dans le système élastique à la position initiale, et à chaque ligne de calcul lette même énergie en faisant varier pas à pas le paramètre d'entrée (on choisit le plus commode pour les calculs, voir tableur). La position extrême atteinte dans le recul est dictée par la loi de conservation de l'énergie: la variation d'énergie du systéme est égale à l'énergie apportée dans le système. Dans notre affaire l'accroissement d'énergie élastique emmagasinée dans la ligne de mouillage et l'enfoncement de la proue est égale à l'énergie induite par la rafale dans le système soit tout simplement le produit du fardage sous la rafale par le recul du bateau. Tant que l'énergie apportée par la rafale n'est pas emmagasinée dans le système élastique le bateau continue à reculer. Il s'arrête et repart vers l'avant rappelé par l'élasticité de la ligne lorsque les deux énergies sont devenues égales.

 Si tu donnes un exemple numérique, cela va aider à vérifier notre compréhension.
1 - Je suppose mon bateau à l'équilibre avec 35 N de vent. Le fardage est égal à la force de rappel du mouillage, donc je connais la distance à l'ancre, la longueur de chaîne levée, etc Pour moi, l'énergie (potentielle) du bateau est le travail résistant(l'intégrale F.dx ) qu'il a fallu faire pour l'amener à cette position. Or c'est cette quantité que je tente de calculer...
2 - La bateau recule sous une rafale de 50 N ,avec un nouveau fardage. Il a maintenant une certaine energie cinétique. Comment la calculer ? Je peux éventuellement calculer la nouvelle énergie potentielle quand il sera de nouveau à nouveau à l'équilibre, mais son énergie cinétique va d'abord lui faire dépasser cette nouvelle position d'équilibre (il va osciller autour avant de se stabiliser. Je ne vois pas comment calculer dans ce cas la force sur le mouillage.
J'espère me tromper...

Anonyme (not verified)
answer no 254804
Artimon a écrit :
 à Pytheas et Germain

Je crois que la bonne approche pour calculer la tension sur l'ancre et tous les autres paramètres est de calculer la variation d'énergie entre la position initiale du bateau à l'équilibre entre la tension initiale de la ligne de mouillage et le fardage du vent initial et la position finale extrême atteinte dans son recul par le bateau poussé en arrière par la rafale. À ces deux positions la vitesse, donc l'énergie cinétique, est nulle. Il suffit donc de calculer l'énergie stockée dans le système élastique à la position initiale, et à chaque ligne de calcul lette même énergie en faisant varier pas à pas le paramètre d'entrée (on choisit le plus commode pour les calculs, voir tableur). La position extrême atteinte dans le recul est dictée par la loi de conservation de l'énergie: la variation d'énergie du systéme est égale à l'énergie apportée dans le système. Dans notre affaire l'accroissement d'énergie élastique emmagasinée dans la ligne de mouillage et l'enfoncement de la proue est égale à l'énergie induite par la rafale dans le système soit tout simplement le produit du fardage sous la rafale par le recul du bateau. Tant que l'énergie apportée par la rafale n'est pas emmagasinée dans le système élastique le bateau continue à reculer. Il s'arrête et repart vers l'avant rappelé par l'élasticité de la ligne lorsque les deux énergies sont devenues égales.

 Rafales.
Une remarque en passant qui vaut ce qu'elle vaut vu que je n'arrive pas à ouvrir ton tableur excell et que je ne suis pas expérimenté en nav.
Cette énergie potentielle et cinétique nous aveugle et nous fait oublier le pb de base (et d'oscillations possibles ?).
On peut raisonner en énergie mais en emme temps on parle de prise d'élan du bateau emporté sans frein par la rafale.
Cette apporche nous fait concevoir des "ressorts butoirs" (qui transfere l'énergie cinétique en potentielle) de fin de course le bateau ce qui met des contraintes fortes sur l'ancrage.
On peut se demander plutot comment bouffer l'énergie de la rafale plutot que de la convertir en fin de course en une énergie potentielle qui ne demandera peut etre pas mieux que d'entrer en résonnance avec une nouvelle rafale ou vague.
Pour mieux me faire comprendre, une suspension ne marche pas qu'avec des ressorts mais surtout avec des .... amortisseurs.
Pourquoi alors ne pas penser une ancre flottante qui freinera à coup sur dès le départ toute rafale ?
Je dis cela car je commence à piger qu'une rafale peut démarrer sur un bateau avec une chaine non tendue et donc faire prendre de l'élan au bateau et l'idée d'arreter 6t5 lancé avec un peu d'élan me fait un peu peur au niveau des forces nécessaires.
Si l'ancre flottante ne marche pas a cause de courant trop forts, n'y a-t-il pas moyne de reprendre le mou pour éviter cette prise d'élan qui est bien LE problème majeur.

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answer no 254806
Pytheas54 a écrit :
Je savais que j'étais mauvais prof...

1 - Robert_1
Attention aux unités: A 6 N (3,086 m/s) pour une masse de 6500 kg, 30964 joules = 3156 kg.m (je n'ai jamais écrit 3000 joules)

2 - Voici ce que fais.
6 m d'eau, de la chaîne de 10 mm en tas sur l'ancre (ordonnée 0 m).
Deux exemples
Lorque le bateau a reculé de 5 m, l'équation de la chaînette indique que 8,3m ont été levés, et que la force HORIZONTALE sur la davier due à la chaine est de 5,4 kg
Lorsque le bateau a reculé de 30 m, l'équation de la chaînette indique que 30,8 m ont été levé, et que la force HORIZONTALE sur le davier est de 149 kg
PS On voit que tous les dessins' imaginés' de la chaînette sont inexact. La diagonale d'un triangle rectangle 30 m x 6 m vaut 30,6 m et l'équation de la chainette indique de 30,8 m ont été levés mais elle rejoint bien l'ancre avec un angle zéro !!!
Voir un dessin exact à l'échelle au lien 1

Je calcule le travail accompli par l'intégrale de F.dx entre l'origine 0 m et la distance parcourue.
Si par un coup de baguette maqique le bateau reçoit une impulsion que le fait reculer à une vitesse initiale de 6 N, l'énergie cinétique est d'environ 30 000 joules (ou 3000 kg/m), et je cherche (par approximation numérique sur mon tableur) la distance horizontale telle que le travail ait cette valeur numérique: 38,5 m. La vitesse du bateau est alors zéro. Par l'équation de la chaînette, la longueur de la chaîne levée est de 39,1 m et la force de 242 kg.

La seule erreur pourrait provenir de la manière dont la chaîne se déroule que le fond lorsque le bateau recule...

 
1) les 3000 joules dont je parle ne sont pas le résultat de ton calcul, mais ce sont ceux nécessaires pour soulever 100kg de chaine de 3 metres
d'altitude.

2) a mon avis, ton raisonnement de chainette quand le bateau recule à partir de la chaine en tas sur l'ancre est faux du point de vue de  la physique : il suppose qu'à chaque instant il y a au point de contact avec le sol une force horizontale de retenue de la chaine exactement égale à celle que subirait ce point si la chaine était fixée au sol à cet endroit.

Or au niveau du sol, la chaine en tas n'est pas fixée sur son "tas" . Tant que la chaine n'est pas déroulée entièrement, il n'y a pas de force horizontale autre que le frottement, qui est inconnu et plutôt négligeable par rapport aux autres forces.

Le déroulé de la chaine se produit donc avec 6 mètres qui pendent "vertical" et un "rayon de courbure" de raccordement au sol en permanence "nul" si le frottement est "nul" et avec un tout petit rayon de courbure plutôt constant si le frottement au sol est petit et environ constant, ce qui est en gros la réalité. On peut le constater en pratique en remarquant ce qui se passe lors d'une rotation du vent : la chaine est déroulée entièrement  dans la nouvelle direction du vent même lorsque le vent est faible ... mais il faut tout de même un peu de vent, car le frottement sur le sable n'est pas tout à fait nul.

Or la chaine (100kg) en tas sur l'ancre a son centre de gravité à une altitude de -6m / davier, la chaine étalée et tendue à craquer entre le davier et le fond a son centre de gravité à une altitude de -3m du davier ...il n'y a donc que 3000 joules d'énergie potentielle emmagasinée dans l'opération si l'on ne tient compte d'aucun frottement (qui sont faibles et inconnus de toute façon !).

En résumé : la force de retenue agissant sur le bateau (= la force de frottement au sol) est approximativement nulle tant que la chaine n'est pas totalement déroulée au sol.

Ton calcul intégral doit donner exactement le résultat d'énergie potentielle quand la chaine est tendue à fond, puisqu'il n'y a pas de frottement dans ton équation.

L'excédent d'énergie que tu trouves provient de ton modèle qui suppose une "adhérence horizontale" de la chaine sur le fond qui croitrait au fur et à mesure du déroulé et serait toujours exactement égale à ce qu'il faut pour satisfaire l'équation de la chainette que tu utilises. Ce qui est physiquement irréaliste, car si frottement il y a, il sera plutôt constant au premier ordre.

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answer no 254807

On peut faire une démonstration par l'absurde que ton déroulé est physiquement impossible : dans la figure 1 ( http://www.stw.fr/forumstw/photo/grande/ans_ph_1_280118_g.jpg ), supposons qu'on soit à 45 mètres de déroulé compte tenu d'un vent constant. Le bateau tire avec une force de 330 kg sur la chaine d'après ton dessin, alors qu'il reste 5 mètres de chaine en tas sur l'ancre ! Qu'est-ce qui retient sous forme de "tas" ces 5 mètres de chaine soumis à une traction de 330 kg ? Car il faut bien que quelque chose les retienne pour que l'ensemble soit à l'équilibre ! Si rien ne retient le tas, la chaine va se dérouler entièrement bien avant d'arriver à 330 kg de traction.

Autrement dit, l'ancre ne servirait plus à rien, puisque le "tas" de chaine tient à lui tout seul le bateau, même si ce "tas" ne fait plus que 50 centimètre de chaine  ...

On peut prévoir ce qui va se passer : le coefficient de frottement de la chaine sur le fond est de l'ordre de 0.5 environ. Au fur et à mesure du déroulé,  la chaine étalée va passer de 0 à 50 mètres au sol, donc le poids étalé va passer de 0 à 100kg, et la force de frottement va passer de 0 à 50kg environ. En gros la force que le bateau qui recule exercera sur la chaine ne dépassera guère 50 kg jusqu'au moment ou toute la chaine est déroulée et l'ancre imposera sa loi de blocage.

TRAWLER
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answer no 254808

 Bonjour

Je suis un peu étonné de ces calculs

Sur les ancres modernes on observe que

ce n'est pas tant le poids de l'ancre que sa forme et surtout sa largeur ainsi que son efficacité de pénétration qui prime; c'est pourquoi il est recherché le poids sur le pointe et des formes larges et incurvées pour faciliter la succion et la résistance; il faudrait des poids d'ancre trop important rendant impossible leur manipulation; c'est pourquoi il est privilégié les recherches sur la forme et l'accroche

que le poids de la chaine n'a pas une grande influence sur la tenue du mouillage car c'est la longueur du mouillage qui prime afin d'assurer la meilleure croche qui favorise l'enfouissement plutôt que le relevage. Rapporté à nos bateaux de plaisance la chaîne d'un pétrolier n'a pas un poids proportionnellement plus important qu'un cablot

Le mouillage mixte est préférable car la partie chaîne permet de mieux repositionner l'ancre sur la pointe que la partie textile qui favorise le désenfouissement et la chaîne limite l'effet fronde du textile; en revanche, la partie textile assure l'élasticité du mouillage qui permet une progression de l'effort en évitant les coups secs qui favorisent la rupture; vous arrachez un cheveu en tirant d'un coup sec et non pas en tirant progressivement

Un exemple est le crochet dans un mur: son coef de rupture est souvent plus faible que le poids supporté; si vous le tirez dans le sens de l'enfouissement il s'arrache facilement, de même si vous l'enfouissez dans le sens de l'angle de tire; par contre, il résiste au delà de son propre point de rupture si vous tirez dans le sens opposé de son enfouissement

Dans l'ancre enfouie, plus l'angle de tirage est petit plus vous tenez car s'exerce deux forces contraires une force sur l'intrados qui résiste à la masse devant la pelle et une force sur l'extrados qui résiste à la masse sur l'arrière de la pelle et l'empêche de basculer 

Certes on peut essayer de calculer les efforts fournis par les différents éléments mais il faut prendre en compte la largeur de la pelle, sa forme pour la succion etc.....

Par ailleurs une chaîne de 60 mètres ne revient pas en "tas" sur l'ancre sur 6 mètres de longueur; dans les rafales la chaîne est tendue "à se rompre" et l'ensemble textile et amortisseur absorbe la majorité de l'énergie, puis l'amortisseur et le textile se détendent et le bateau remonte de quelques mètres sur la chaîne mais il n'ya généralement pas une absence de vent suffisante pour faire remonter le bateau de façon significative pour mettre de la chaîne sur l'ancre dans l'attente de la rafale suivante. 

La partie amortisseur est probablement la plus importante: sur un ponton les taquets cassent régulièrement pour les bateaux, même légers qui n'ont pas d'amortisseurs 

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answer no 254810

Avec toutes vos discussions et réflexions, je me demande si vous n'avez pas perdu de vue la question initiale, non ?
3 remarques :
- le mouillage n'est pas en tas sur le fond mais la chaine est le plus correctement possible allonger sur le fond (sinon le capitaine est un piètre navigateur);
- une ancre flottante n'est pas soumise aux courants (et que vient faire une ancre flottante dans ce sujet ?);
- le frottement de la chaine sur le fond entre forcement en ligne de compte (donc cohésion du materiau et angle de frottement interne)

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DI ALU GARCIA SALT 57cc
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answer no 254814

 @Pytheas
Oui le bateau oscille autour de la nouvelle position d'équilibre comme nous le constatons dans nos mouillages (allers et retours du bateau qui"tire des bords"). La réponse à ta question est dans la feuille divers de mon tableur qui indique pas à pas la méthode que j'ai suivie. Je dois dire que je ne vois pas très bien comment s'y prendre autrement. Le paramétre clé des calculs est le calcul de la distance du davier à l'ancre en fonction de la tension sur la ligne de mouillage.
pour le cas simple du tout chaîne:
paramètre d'entrée longueur curviligne de la chaîne soulevée (calculs au pas de 1m), puis calcul du paramétre a de la chaînette du morceau de chaîne soulevé, puis calcul de la distance, puis de l'énergie potentielle puis.. Voir tableur
Cordialement. Artimon

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SUNSHINE 36 GTE
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answer no 254815

Merci à tous, notamment à Germain, Artimon et Robert d'avoir pointé l'énorme erreur physique dans mes post précédents. J'ai supprimé ces posts
Voici une version que je crois correcte... jusqu'à preuve du contraire...
Question 1: quelle vitesse doit avoir un bateau en réculant pour lever complètement la chaîne, l'angle sur la verge étant de 0°
Bateau de 6500 kg, 6m entre fond et davier, 50 m de chaîne de 10m.
1 - La chaîne est étalée sur 44 m entre l'ancre et la position horizontale du davier. Elle pend verticale sur 6 m et il n'y a aucune force horizontale. Cette position n'est pas coplètement stupide: elle correspond au cas où le skipper à fait pénétrer l'ancre en donnant un coup de marche arrière: la chaîne a été complètement déroulée sur le fond, s'est tendue, puis le bateau est revenu à la verticale de l'ancre en l'absence de vent et de courant...
2 - Si le bateau recule de 5,52 m (il se trouve alors horizontalement à 49,52 m de l'ancre), la chaîne est complètement levée (angle 0° à l'ancre) et elle exerce une force horizontale de 402 kg (équation de la chaînette)
Figure 1
3 - La force exercée en fonction de la distance est donnée à la figure 2, calculée avec l'équation de la chaînette. La décélération sera très faible dans un premier temps, mais très forte à la fin, correspondant à un choc important quand le bateau fait tête.
L'énergie nécessaire (intégrale F.x, x entre 44 et 49,52 m) est d'environ 1600 joules. Cela correspond à l'énergie cinétique de ce bateau reculant à une vitesse d'environ1,4 N.
Reste à calculer la vitesse d'une rafale qui communique à ce bateau une énergie cinétique de 1600 joules, la force correspondante étant transmise par le fardage...


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SUNSHINE 36 GTE
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answer no 254816
Artimon a écrit :
 @Pytheas
Oui le bateau oscille autour de la nouvelle position d'équilibre comme nous le constatons dans nos mouillages (allers et retours du bateau qui"tire des bords"). La réponse à ta question est dans la feuille divers de mon tableur qui indique pas à pas la méthode que j'ai suivie. Je dois dire que je ne vois pas très bien comment s'y prendre autrement. Le paramétre clé des calculs est le calcul de la distance du davier à l'ancre en fonction de la tension sur la ligne de mouillage.
pour le cas simple du tout chaîne:
paramètre d'entrée longueur curviligne de la chaîne soulevée (calculs au pas de 1m), puis calcul du paramétre a de la chaînette du morceau de chaîne soulevé, puis calcul de la distance, puis de l'énergie potentielle puis.. Voir tableur
Cordialement. Artimon

 Merci, parfaitement d'accord sur le principe. Reste à voir le passage entre vitesse d'une rafale et énergie communiquée...

TRAWLER
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answer no 254819

 Il faut aussi tenir compte de l'effet des vagues et de la houle qui peut notamment dans les caps être en sens contraire de l'axe du vent.

ces vagues ont souvent pour effet lorsqu'elles sont de hauteur significatives à absorber l'énergie du vent ce qui est bien mais hélas à opérer un mouvement vertical qui lui a pour effet négatif de tendre à désengager l'accroche de l'ancre. (intérêt à nouveau de la chaîne)

On peut dire que les modèles mathématiques nous permettent de mieux comprendre lorsqu'ils sont corroborés par des mesures expérimentales vérifiées, mais que la multitude des paramètres nous permet seulement d'émettre plusieurs règles de base qui en tiennent compte mais qui ne sont pas exhaustives de la problématique d'ensemble

Chercher un fond de bonne tenue

minimiser l'angle de tire (longueur de l'ensemble)

avoir un mouillage mixte et/ou au moins un amortisseur 

privilégier une liaison ancre chaîne qui permet de maintenir l'ancre dans sa position la plus favorable (liaison à boule sous réserve de l'assurer par ailleurs)

privilégier une forme d'ancre la plus adaptée à sa navigation (corail, vase etc..)

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answer no 254827
Pytheas54 a écrit :
Merci à tous, notamment à Germain, Artimon et Robert d'avoir pointé l'énorme erreur physique dans mes post précédents. J'ai supprimé ces posts
Voici une version que je crois correcte... jusqu'à preuve du contraire...
Question 1: quelle vitesse doit avoir un bateau en réculant pour lever complètement la chaîne, l'angle sur la verge étant de 0°
Bateau de 6500 kg, 6m entre fond et davier, 50 m de chaîne de 10m.
1 - La chaîne est étalée sur 44 m entre l'ancre et la position horizontale du davier. Elle pend verticale sur 6 m et il n'y a aucune force horizontale. Cette position n'est pas coplètement stupide: elle correspond au cas où le skipper à fait pénétrer l'ancre en donnant un coup de marche arrière: la chaîne a été complètement déroulée sur le fond, s'est tendue, puis le bateau est revenu à la verticale de l'ancre en l'absence de vent et de courant...
2 - Si le bateau recule de 5,52 m (il se trouve alors horizontalement à 49,52 m de l'ancre), la chaîne est complètement levée (angle 0° à l'ancre) et elle exerce une force horizontale de 402 kg (équation de la chaînette)
Figure 1
3 - La force exercée en fonction de la distance est donnée à la figure 2, calculée avec l'équation de la chaînette. La décélération sera très faible dans un premier temps, mais très forte à la fin, correspondant à un choc important quand le bateau fait tête.
L'énergie nécessaire (intégrale F.x, x entre 44 et 49,52 m) est d'environ 1600 joules. Cela correspond à l'énergie cinétique de ce bateau reculant à une vitesse d'environ 1,4 N.
Reste à calculer la vitesse d'une rafale qui communique à ce bateau une énergie cinétique de 1600 joules, la force correspondante étant transmise par le fardage...

 
Je pense que c'est correct au premier ordre. On peut facilement vérifier (mais j'ai la flemme !) si la valeur numérique est juste, en regardant simplement à quelle altitude (par rapport au fond) se situe le centre de gravité de la chaînette au moment qui te préoccupe . L'énergie trouvé par ton intégrale devra être égale au poids de la chaîne multiplié par la hauteur de son centre de gravité par rapport au fond.

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DI ALU GARCIA SALT 57cc
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answer no 254831

 @Pytheas
Il n'y a aucun doute à avoir sur l'énergie communiquée par la rafale au système constitué de la ligne élastique du mouillage et du bateau: c'est le simple produit du fardage induit par la rafale par le déplacement du davier sous la rafale. C'est une donnée de base du travail de forces. Je ne comprends pas tes doutes là-dessus. Artimon.

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DI ALU GARCIA SALT 57cc
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answer no 254832

 @à Germain

Ce que tu dis est correct. Pour réduire l'importance de la traction Max sur la chaîne à la fin du recul il y a trois méthodes possibles:
-soit limiter l'énergie introduite par la rafale en limitant l'importance du recul. Par exemple dans une calanque où le vent ne peut qu'entrer ou sortir mouiller tête et cul pour tendre les deux mouillages et rattraper le mou dans la chaîne avant que la rafale arrive est très payant ( le tableur permet de chiffrer ce gain). On peut aussi réduire la longueur de la chaîne et de la ligne si on est sur un fond de très bonne tenue avec une ancre peu sensible à l'angle de tire, en adoptant un multiple de la hauteur minimum. Le tableur permet également de simuler dans ce cas la tenue du mouillage et le gain en faisant varier la longueur de la ligne.
- soit ajouter des moyens élastiques pour emmagasiner cette énergie. C'est ce que font les amortisseurs textiles ou polymères ou métalliques
- soit théoriquement ajouter des moyens de dissiper l'énergie comme l'ancre flottante, chaînes raguant sur le fond, friction au davier...Mais le bateau ne reculant que lentement (de l'ordre de 1,5 nds) il faudrait une ancre flottante très grande pour avoir quelque efficacité sans compter la complexité de mettre en œuvre un tel dispositif. 

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DI ALU GARCIA SALT 57cc
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answer no 254833

(Suite)
Pour ce qui concerne l'usage d'amortisseurs au sens automobile, dissipant de l'énergie, ils sont faits essentiellement pour amortir rapidement le mouvement alternatif du ressort d'une roue passant sur une bosse, pour éviter que la roue "batte". Pour notre affaire ce qui nous intéresse c'est la tension Max du premier mouvement (la dissipation de l'énergie dans l'eau par freinage de la coque se chargeant d'amortir rapidement le mouvement comme on le voit sur nos bateaux au mouillage dès que le vent baisse). Je pense ( je vais le vérifier) que sur un seul recul il faudrait un sacré amortisseur pour dissiper une énergie substantielle. Ce ne serait non plus pas très simple à mettre en œuvre. 
Artimon

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