GEOMETRIE DU BARILLET (28 Mai 2012)

Pour accueillir le miroir d’un télescope, il est essentiel de concevoir un support qui lui permette de conserver sa forme avec un haut degré de précision, quelle que soit la direction de pointage, donc quelle que soit l’inclinaison des pièces optiques dans l’espace.

On pourrait croire qu’une pièce de verre de 600mm de diamètre et 60mm d’épaisseur est extrêmement rigide, et qu’un simple appui mécanique assez solide pour supporter son poids de 35kg suffit amplement à assurer cette fonction…

En fait il n’en est rien : on doit se représenter une telle pièce de verre comme une crêpe très molle !

A l’échelle qui nous intéresse ici – nanométrique – les déformations du verre sous son propre poids sont en effet plusieurs ordres de grandeur supérieures aux limites acceptables pour qu’elles n’altèrent pas sensiblement la forme du front d’onde dans les longueurs d’onde visibles, donc la qualité optique finale de l’instrument.

De plus ces déformations varient selon l’orientation du tube optique par rapport à la verticale, donc par rapport à la gravité.

Tout l’art de la sustentation de ces lourdes pièces optiques consiste donc à leur concevoir un support – le barillet – qui préserve autant que faire se peut la géométrie idéale dont l’opticien s’approche le plus possible, afin d’exploiter pleinement les performances théoriques de l’instrument : il faut soutenir sans contraindre, non seulement pour contrebalancer les effets de la gravité sous et sur les côtés du miroir quand il s’incline, mais aussi absorber les dilatations-contractions dues aux variations de température sans perdre les alignements optiques…

Toute déformation incontrôlée du support, toute flexion, toute pression ou tout frottement intempestifs appliqués sur le dos ou les côtés du miroir, aboutiront à une dégradation de ses performances et à de l’astigmatisme ou autres défauts optiques, qui s’ajouteront aux imperfections natives des surfaces dues aux limites de précision inhérentes à leur fabrication et leur polissage.

Autant dire que cette étape n’est pas à prendre à la légère sur un instrument de ce diamètre.

Ainsi le calcul de la répartition et de la géométrie des appuis se révèle moins triviale qu’il n’y parait, et nécessite d’être réalisé avec soin si l’on ne souhaite pas se retrouver avec un moteur de Ferrari dans un châssis de 2CV !

Une fois cette géométrie calculée, encore faudra-t-il l’appliquer mécaniquement avec un maximum de soin, faute de quoi les flexions et les frottements mal maîtrisés viendront ruiner le beau profil théorique obtenu par calcul.

Pour cette étude, un outil se révèle aujourd’hui incontournable : PLOP.

Afin de faire connaissance avec ce logiciel, rien de tel que d’aller faire un petit tour sur ce lien :http://strock.pi.r2.3.14159.free.fr/Ast/Tra/PLOP/AMCO-O.html

Hélas il ne tourne que sur PC, ce qui m’a contraint dans un premier temps – travaillant désormais sous Mac – à faire appel à des bonnes volontés extérieures pour une première évaluation (merci au passage à Pierre Strock, qui a pris le temps de me répondre alors qu’il était en pleins préparatifs de départ pour un chouette voyage astro ;))

Voici le résultat de cette première estimation – à ce stade simplement destinée à vérifier mon intuition : peut-on se contenter d’un barillet à 12 points sur notre 600 ?

La réponse est manifestement oui, comme le laissait déjà supposer le 600 de David Vernet, dont la structure – construite par Frédéric Gea – est visible ici : http://www.astrosurf.com/altaz/600.html

Bien que dans son cas le miroir soit en Pyrex, ses caractéristiques sont voisines du nôtre.

Fort de ce diagnostic, l’optimisation s’est ensuite effectuée à quatre mains avec mon ami et complice Brice, mais à 10,000 km de distance : lui à Rodrigues et moi à Lyon, lui avec son PC et moi sachant où je veux aller avec Plop…

Pas vraiment facile de s’expliquer par mail dans ces conditions, mais j’ai grandement été aidé par son aisance en maths, qui lui a permis de saisir très vite les principes du calcul.

Malheureusement quand on lance ce genre de simulation, il faut rester très conscient des contraintes réelles de fabrication en aval du calcul théorique : sur le papier ça peut donner des résultats magnifiques, mais totalement inaccessibles en pratique…

C’est comme ça que nombre de superbes barillets ne fonctionnent pas, malgré une bonne modélisation virtuelle de leurs appuis – qui néglige malheureusement les frottements, bien réels eux, en revanche !

Les échanges de mails qui suivent retracent l’élaboration de la géométrie du barillet :

BARILLET

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	11 juin
à moi

Salut Alain, mes émotions terminées, tu as toujours besoin de mes services pour «ploper» un peu ?

Alain MOREAU	11 juin
à Brice

Salut Brice,

Ah oui, plus que jamais !

(je te laissais juste souffler un peu 😉

Il faut effectivement maintenant optimiser à fond la géométrie des points de contact pour que je puisse dimensionner exactement toutes les pièces du barillet : 

elles impactent fortement le centre de gravité. C’est très sensible à cet endroit – même au mm près – vue la masse du primaire (35 kg à sec 😉

…………………….

Pour reprendre avec Plop, je vais te faire un mail précis pour t’expliquer exactement ce dont j’ai besoin.

Pierre Strock m’a dégrossi le boulot dans un premier temps en s’appuyant sur les premières approximations que je lui ai fournies ; ça m’a permis de confirmer la forme et le principe que je souhaitais si possible mettre en oeuvre, dès mon évaluation préliminaire.

Pierre fait partie d’un collectif qui sort actuellement un pavé sur la construction de télescopes : je l’ai commandé. 

Bien que je connaisse déjà une partie du contenu, beaucoup d’infos m’intéressent.

Maintenant il faut affiner la simulation avec les paramètres définitifs, et chercher à optimiser dans le détail en explorant quelques variations.

Plop est un outil très précieux si on ne perd jamais de vue l’aspect pratique et qu’on l’utilise en connaissance de cause.

Je te fais un petit topo concret là-dessus 

Alain

CALCULS PLOP !

Alain MOREAU	17 juin
à Brice

Re-salut 

Ci-joint la solution à 12 points trouvée par Pierre pour mon miroir.

J’ai besoin si possible et dès que tu peux :

1. que tu vérifies et reprennes avec cette même géométrie, mais avec les paramètres précis que je t’ai fournis dans mon mail du 18 mai (lien vers le modèle de référence en haut du fichier texte ci-joint en copie d’écran ; corrige une petite différence sur le module d’élasticité : 67GPa pour le Suprax de chez Schott – qui impacte légèrement le front d’onde mais quasiment pas la géométrie des supports – les autres données sont à vérifier et corriger si besoin)

2. que tu essaies avec angles et/ou charges variables, puis sans, pour voir s’il y a moyen ou pas d’améliorer les résultats en donnant plus de degrés de liberté,

3. que tu explores les configurations à 18 points et à 27 points avec les mêmes données, pour que je puisse juger s’il est opportun ou non de réaliser un barillet plus complexe en vue d’un gain hypothétique ou réel ?

4. que tu me sortes les mêmes copies d’écran de tout ça pour comparer les géométries et les performances, avec et sans refocus (pour comparer des résultats homogènes entre eux et réalistes)

Bien sûr ne fais varier qu’un paramètre à la fois sinon on n’y comprendra rien.

Pour l’étude complète du barillet, il faut que je définisse finement maintenant la géométrie des supports : ceci me permettra de calculer les dimensions, la position et la masse de chaque pièce, la disposition et l’épaisseur des renforts, et finalement les dimensions et masse totale du barillet en tant que sous-ensemble du télescope.

Si tu peux, envoie-moi les résultats à mesure : je pourrai te dire stop dès que ce sera optimum, ou t’orienter vers les pistes les plus prometteuses en fonction des premiers résultats.

J’ai une bonne idée de ce qu’on peut espérer au mieux. 

Là je pense qu’on peut gratter un peu, alors on ne va pas s’en priver : ce gain-là n’est pas cher, comparé au coût d’un bon miroir de ce diamètre !

Bon courage 

PLOP

Brice Allenbrand	21 juin
à moi

Ok Alain,

Quelle marge de manoeuvre ai-je sur PLOP c.a.d. sur quels éléments je peux

« jouer » pour obtenir un RMS des plus fins ?

Alain MOREAU	21 juin
à Brice

On va devoir avancer pas à pas : il faut que j’aie les premiers résultats pour te dire dans quelles directions aller. Tu vas comprendre à mesure. On serait côte à côte je pourrais te montrer ça en direct et t’expliquer les multiples incidences des jeux de paramètres entre eux, ainsi que leurs liens cachés avec le reste de la structure… 

Mais là on ne va pas y arriver à distance. 

Je serai heureux de revenir avec toi sur tout ça de vive voix – de toute façon il le faudra pour exploiter convenablement le futur télescope. On pourra alors rentrer dans les détails. Trop de liens sont intriqués pour expliquer ça clairement sans illustrer d’exemples et sans faire de TP. C’est quand même un peu coton à analyser, tellement il y a de paramètres à prendre en compte, y compris en dehors de toute théorie optique…

Disons pour résumer qu’on peut sur le papier aboutir à un front d’onde théorique « idéalement optimisé » mais totalement inaccessible dans les faits ; Pour des raisons de complexité de construction, de coût, de RDM, de précision irréaliste des usinages, de conditions d’exploitation, etc, etc. Pour mille raisons on doit faire son deuil de l’idéal théorique, et faire des arbitrages pour que les choix soient réellement opérants : la meilleure solution, c’est celle qui est réalisable et qui fonctionne.

Pourtant, cette meilleure solution qui intègre tous les autres paramètres, on doit la rechercher en explorant les variations par calcul (puisqu’on ne peut évidemment pas réaliser autant de télescopes qu’il existe d’options théoriques pour voir ce que ça donne !)

C’est seulement l’expérience qui permet de faire le tri – la mienne et celle des prédécesseurs – car à peu près tout a déjà été essayé, en fonction des moyens financiers et techniques du moment. Parmi tout ce qui a été testé, on sait avec le recul ce qui est valide et ce qui merde. Et beaucoup de belles idées se sont révélées foireuses, parce que beaucoup de gens sont tombés dans le piège d’une simulation flatteuse restée ensuite inexploitable sur le terrain.

J’adore l’exotisme et l’expérimentation, mais pas concernant la construction d’un télescope comme celui-là : l’enjeu est trop important pour nous.

Donc on ne part vraiment pas de zéro rassure-toi

Conduis l’exploration dans l’ordre que je t’ai précisé dans mon mail du 17 juin, et donne-moi les résultats à chaque étape :

1. vérifie d’abord la géométrie du front d’onde 12 points que m’a calculée Pierre en reprenant les données que je t’ai fournies en copies d’écran, et juste en corrigeant l’élasticité (67GPa, noté 6700 dans Plop je crois) Normalement on devrait retomber – toutes choses égales par ailleurs – peu ou prou sur la carte du front d’onde que tu as en copie. Ne t’occupe pas de la géométrie des supports (barres et triangles) à ce stade : on s’en fout. Envoie-moi une copie complète du résultat (front d’onde et données numériques) avant d’aller plus loin. Je pourrai l’annoter et te la renvoyer avec des indications plus explicites pour la suite.

Par contre : ne change pas tes réglages dans Plop entre le moment où tu m’envoies les calculs et ma réponse ! Il faut que je sache exactement comment il est configuré chez toi pour que je puisse te guider juste sur les points à modifier.

Ensuite on explorera les angles et charges variables, mais il faut d’abord que je sois sûr de ton point de départ, sinon on ne va pas se comprendre, ça va partir dans tous les sens et aucune analyse constructive ne sera possible.

Si tu ne retombes pas sensiblement sur les résultats de Pierre, ce n’est pas grave : envoie quand même. Je verrai ce qui cloche et on pourra y remédier.

Bon courage et désolé de me montrer si exigeant mais si on n’agit pas avec méthode on n’en viendra pas à bout.

Bonne soirée,

Alain

PLOP 18

Observatoire de Rodrigues – Brice Allenbrand	22 juin
à moi

Je pars là-dessus : (http://www.cs.berkeley.edu/~jonah/18plus/)

;18 point cell with variable angles — two rings: 6*(1+2)

;Basically the standard GuiPlop 18-point varying angle cell, however

;it is ready to be used as a variable force cell by simply changing

;(or optimizing) the value of f1.

;Can support a 21x1in plate glass f/6 mirror w/ no refocus and 10% obs.

;or a 31x2in pyrex f/5 mirror w/ no refocus and 10% obs.

;–

;1in f/6 plate no refocus 10% obs. @30rings

;diameter: 381 r_inner: 0.377584 r_outer: 0.831815 alpha: 15.2051 err: 1.06384e-06

;diameter: 406.4 r_inner: 0.378327 r_outer: 0.832698 alpha: 15.2052 err: 1.31947e-06

;diameter: 431.8 r_inner: 0.380317 r_outer: 0.833094 alpha: 15.2052 err: 1.62313e-06

;diameter: 457.2 r_inner: 0.381232 r_outer: 0.833906 alpha: 15.2053 err: 1.98267e-06

;diameter: 482.6 r_inner: 0.382173 r_outer: 0.834718 alpha: 15.2054 err: 2.40792e-06

;diameter: 508 r_inner: 0.382833 r_outer: 0.835659 alpha: 15.2054 err: 2.90934e-06

;diameter: 533.4 r_inner: 0.384103 r_outer: 0.83636 alpha: 15.2055 err: 3.49702e-06

;diameter: 558.8 r_inner: 0.385107 r_outer: 0.837187 alpha: 15.2056 err: 4.18509e-06

;diameter: 584.2 r_inner: 0.385747 r_outer: 0.838178 alpha: 15.2057 err: 4.98887e-06

;diameter: 609.6 r_inner: 0.386859 r_outer: 0.838987 alpha: 15.2058 err: 5.922e-06

;diameter: 635 r_inner: 0.38816 r_outer: 0.839731 alpha: 15.2058 err: 7.00426e-06

var r1  0.383134

var r2  0.835534

var a2  15.2052

var m2  0 – a2

var f1  1

diameter 600

thickness 60

density 2.3e-06

modulus 6700

poisson 0.2

f-ratio 3.3

n-mesh-rings 30

n-mesh-depth 0

rel-support-radii r2 r2 r1

rel-force 1 1 f1

num-support 6 6 6

support-angle a2 m2 0

basis-ring-size 6

basis-ring-min 0

obstruction-diam 150

optimize r1 0.01

optimize r2 0.01

optimize a2 0.01

part triangle 6 point 0 0 point 1 0 point 2 0

part bar 3 part 0 0 part 0 1

J’obtiens :

;18 point cell with variable angles — two rings: 6*(1+2)

;Basically the standard GuiPlop 18-point varying angle cell, however

;it is ready to be used as a variable force cell by simply changing

;(or optimizing) the value of f1.

;Can support a 21x1in plate glass f/6 mirror w/ no refocus and 10% obs.

;or a 31x2in pyrex f/5 mirror w/ no refocus and 10% obs.

;–

;1in f/6 plate no refocus 10% obs. @30rings

;diameter: 381 r_inner: 0.377584 r_outer: 0.831815 alpha: 15.2051 err: 1.06384e-06

;diameter: 406.4 r_inner: 0.378327 r_outer: 0.832698 alpha: 15.2052 err: 1.31947e-06

;diameter: 431.8 r_inner: 0.380317 r_outer: 0.833094 alpha: 15.2052 err: 1.62313e-06

;diameter: 457.2 r_inner: 0.381232 r_outer: 0.833906 alpha: 15.2053 err: 1.98267e-06

;diameter: 482.6 r_inner: 0.382173 r_outer: 0.834718 alpha: 15.2054 err: 2.40792e-06

;diameter: 508 r_inner: 0.382833 r_outer: 0.835659 alpha: 15.2054 err: 2.90934e-06

;diameter: 533.4 r_inner: 0.384103 r_outer: 0.83636 alpha: 15.2055 err: 3.49702e-06

;diameter: 558.8 r_inner: 0.385107 r_outer: 0.837187 alpha: 15.2056 err: 4.18509e-06

;diameter: 584.2 r_inner: 0.385747 r_outer: 0.838178 alpha: 15.2057 err: 4.98887e-06

;diameter: 609.6 r_inner: 0.386859 r_outer: 0.838987 alpha: 15.2058 err: 5.922e-06

;diameter: 635 r_inner: 0.38816 r_outer: 0.839731 alpha: 15.2058 err: 7.00426e-06

var r1  0.383134

var r2  0.835534

var a2  15.2052

var m2  0 – a2

var f1  1

diameter 600

thickness 60

density 2.3e-06

modulus 6700

poisson 0.2

f-ratio 3.3

n-mesh-rings 30

n-mesh-depth 0

rel-support-radii r2 r2 r1

rel-force 1 1 f1

num-support 6 6 6

support-angle a2 m2 0

basis-ring-size 6

basis-ring-min 0

obstruction-diam 150

optimize r1 0.01

optimize r2 0.01

optimize a2 0.01

part triangle 6 point 0 0 point 1 0 point 2 0

part bar 3 part 0 0 part 0 1

Alain MOREAU	22 juin
à Observatoire

Bien joué !

Evidemment ce 18 points montre des performances impressionnantes, comme on pouvait s’y attendre. C’est pour ainsi dire excessif, pour un 600 de cette épaisseur.

L’intérêt est que les triangles sont quasi équilatéraux, donc ils présentent une sensibilité minimum au mauvais positionnement du pivot central.

De plus, comme la charge est mieux répartie en intensité et en surface, l’incidence d’un mauvais placement des appuis sous le miroir sera minimisée.

Par contre côté usinage du barillet c’est plus délicat à mettre en oeuvre quelle que soit la configuration adoptée en 18 points car il y a 2 options :

• soit opter pour la solution proposée ici (typiquement anglo-saxone 😉 qui consiste à faire reposer les triangles sur des bascules ; c’est une option qui conduit à placer les 3 points de collimation sous les CDG des 3 bascules. Dans ce cas on est obligé d’une part d’assurer une excellente rigidité du fond du barillet pour ne pas altérer la collimation dès qu’on s’éloigne du zénith et que le CDG de l’ensemble applique graduellement une composante latérale au système ; d’autre part de guider parfaitement les bascules qui ne doivent à aucun prix fléchir latéralement selon les divers mouvements du télescope, afin de maintenir le placement des appuis à leur position calculée. Or des 3 bascules, en altaz l’une travaille perpendiculairement aux mouvements d’altitude, les deux autres sont obliques. Elles ne supportent donc pas les mêmes contraintes selon l’orientation du télescope. Hélas par construction la plus chargée est aussi celle qui travaille le plus mal ! En équatorial (en cas d’évolution ultérieure) évidemment c’est pire. Alors pourquoi les yankees font comme ça ? Parce que c’est moins chiant à construire, qu’ils sont moins exigeants, et qu’ils ne travaillent qu’en altaz.

• soit supprimer carrément les bascules pour adopter une configuration mixte flottante/astatique ; dans ce cas 3 triangles seulement sont en appui sur les réglages de collimation, tandis que les 3 autres sont supportés par des leviers astatiques qui traversent le barillet. Cette option réduit la contrainte de rigidité sous le barillet (seulement la moitié de la charge n’est pas compensée) mais ne diminue pas l’exigence de précision sur le guidage. L’avantage d’une solution astatique reste qu’il est possible dans une certaine mesure d’ajuster « à posteriori et in situ » la forme imparfaite du miroir fini, en jouant doublement sur les réglages des leviers astatiques et de collimation. Ensuite la forme du miroir est beaucoup moins sensible aux flexions de la structure. Enfin en cas de montage du tube en équatoriale, tous les guidages axiaux subissent les mêmes contraintes quelle que soit la direction de pointage. 

Cependant qu’on retienne l’une ou l’autre option, reste que les réglages de collimation sur un 18 points ne se font plus directement au contact du miroir comme sur un 12 points, mais sous un triangle intermédiaire, ce qui les rend un peu moins précis et stables. Pour la photo c’est moins bon.

Tu commences à saisir j’imagine, à quoi je faisais allusion quand je parlais d’arbitrage… 

Il faut que je réfléchisse un moment et que je pèse le pour et le contre.

Dans les deux cas c’est plus difficile à fabriquer et plus coûteux qu’un 12 points.

D’ores et déjà, il est inutile d’aller chercher du côté des 27 ou 36 points.

Pour un miroir d’1m ou très mince ce serait justifié, mais pas là.

On va se concentrer sur le choix 12/18.

On va pouvoir trancher en vérifiant d’abord la sensibilité du 12 points aux écarts de positionnement des supports. Il s’agit de chiffrer la dégradation du front d’onde en fonction de la précision qu’on peut raisonnablement atteindre sur le positionnement réel des appuis : tolérances d’usinages et jeu fonctionnels (j’ai ma petite idée pour limiter les frottements – donc les variables «indéterminées»)

Il faut juste digérer un peu tout ça et mesurer d’abord les implications.

Je vérifie dans l’intervalle ce qu’on peut espérer raisonnablement en termes de précision fonctionnelle sur ces trois configurations (12 points astat, 18 à bascules et 18 astat.)

Mon prochain mail sera pour faire varier légèrement les rayons du 12 points, en les écartant de leurs valeurs idéales d’une quantité pertinente, afin de vérifier la dégradation résultante du front d’onde.

Mais t’inquiète : on avance bien !

Si le 12 points rentre dans les tolérances de fabrication, on n’aura pas besoin d’aller plus loin.

Et merci de t’y coller : c’est un plaisir de faire ça ensemble.

CALCUL PLOP

Observatoire de Rodrigues – Brice Allenbrand	22 juin
à moi

Alain,

Tu as déjà du t’y balader mais connais tu :

http://www.atmsite.org/contrib/Holm/Plop_optimized_cells/

Une remarque au niveau de la disposition des pièces : je ne vois rien

d’autre qu’une symétrique possible au final donc pour aider les

itérations il convient de placer dès le départ correctement les

éléments. Ceci dit ce n’est que la fin, commençons par le début :

;12 point cell using beams and triangles.

;Inner ring of 3, outer ring of 9…lends itself to 120 degree symmetry

;for final three collimation bolts.

;Similar performance to the 12 point cell using 4 inner and

;8 outer supports.

; http://elib.cs.berkeley.edu/~jonah/krajci12/

var r0  0.30389

var r1  0.815768

var r2  0.780087

var a1  21.8416

var p1  90 + a1

var m1  90 – a1

diameter 600

thickness 60

density 2.3e-06

modulus 6700

poisson 0.2

f-ratio 3.3

n-mesh-rings 20

n-mesh-depth 3

rel-support-radii r0 r1 r1 r2

num-support 3 3 3 3

support-angle 90 p1 m1 30

basis-ring-size 3

basis-ring-min 0

obstruction-diam 150

optimize r0 0.01

optimize r1 0.01

optimize r2 0.01

optimize a1 0.1

part triangle 3 point 0 0 point 1 0 point 2 0

part bar 3 point 3 0 part 0 0

Je me base sur la copie d’écran que tu m’as fournie en modifiant le

modulus à 6700 comme tu me l’as écrit.

Alain MOREAU	22 juin
à Observatoire

Super !

Je suis en train de vérifier et je reviens vers toi. On va gagner du temps je pense.

Oui je connaissais le lien de Holm : c’est bien que tu y aies jeté un oeil, il y a pas mal d’explications.

Peux-tu pendant ce temps regarder pour un 18 points, en t’inspirant justement du modèle qu’il présente sur sa page ? (je pense que Plop va te le sortir par défaut celui-là)

Sinon ne change rien aux réglages : c’est parfait.

Juste le nombre de points.

A.

Alain MOREAU	22 juin
à Observatoire

Bon, il y a une erreur quelque part.

Tu trouves de meilleurs résultats que Pierre.

C’est bien, mais c’est incohérent avec les données que tu m’as fournies dans ton mail ci-dessus. 

Envoie-moi une copie de la page « Edit as Text » produite par Plop après ton run.

Normalement r0, r1, r2 et a1 ont changé par rapport aux valeurs qui apparaissent dans cette même page envoyée par Pierre.

Si tu vas dans Plop sur la page « Variables » après ton run, et que tu as bien laissé les options cochées sur « Optimize », ces valeurs ont été modifiées.

Enfin si tu compares visuellement les deux « Color Plot », tu vois bien que la géométrie n’est pas tout à fait identique (et attention à l’échelle à droite : on n’est pas réglé en échelle absolue, mais relative)

Alain MOREAU	22 juin
à Observatoire

Dans la page « Variables » vérifie pour a1 si « Step size » est bien à 0.01 et non 0.1

Et juste pour m’éviter un changement de coordonnées : dans la page « Part Dimensions » peux tu faire pivoter le triangle isocèle pour qu’il repose sur sa grande base ?

Observatoire de Rodrigues – Brice Allenbrand	22 juin
à moi

Le 22/06/2012 10:33, Alain MOREAU a écrit :

«Dans la page « Variables » vérifie pour a1 si « Step size » est bien à 0.01 et non 0.1»

Bien vu, (au passage le modulus semblait être incorrect) j’obtiens ceci :

«Et juste pour m’éviter un changement de coordonnées : dans la page « Part

Dimensions » peux tu faire pivoter le triangle isocèle pour qu’il repose sur

sa grande base ?»

Donc ça :

Le 22 juin 2012 08:11, Alain MOREAU <amoralain@gmail.com> a écrit :

«Bon, il y a une erreur quelque part.

Tu trouves de meilleurs résultats que Pierre.

C’est bien, mais c’est incohérent avec les données que tu m’as fournies

dans ton mail ci-dessus.

Envoie-moi une copie de la page « Edit as Text » produite par Plop après ton

run.»

La voici :

;12 point cell using beams and triangles.

;Inner ring of 3, outer ring of 9…lends itself to 120 degree symmetry

;for final three collimation bolts.

;Similar performance to the 12 point cell using 4 inner and

;8 outer supports.

; http://elib.cs.berkeley.edu/~jonah/krajci12/

var r0  0.336375

var r1  0.752065

var r2  0.725038

var a1  22.1721

var p1  90 + a1

var m1  90 – a1

diameter 600

thickness 60

density 2.3e-06

modulus 6700

poisson 0.2

f-ratio 3.3

n-mesh-rings 20

n-mesh-depth 3

rel-support-radii r0 r1 r1 r2

num-support 3 3 3 3

support-angle 90 p1 m1 30

basis-ring-size 3

basis-ring-min 0

obstruction-diam 150

optimize r0 0.01

optimize r1 0.01

optimize r2 0.01

optimize a1 0.01

part triangle 3 point 0 0 point 1 0 point 2 0

part bar 3 point 3 0 part 0 0

Je continue sur le 18…

Observatoire de Rodrigues – Brice Allenbrand	22 juin
à moi

«Peux-tu pendant ce temps regarder pour un 18 points, en t’inspirant

justement du modèle qu’il présente sur sa page ?»

Lorsque je vais dans «Automatic Cell Design» ça finit irrémédiablement par un «file not found…» J’ai pourtant bien vérifié que Plop est bien installé 😦

Alain MOREAU	22 juin
à Observatoire

Bon, c’est nickel : on est dans les clous pour le 12 points.

5.3 nm RMS sur le front d’onde (2X l’écart à la surface de référence) c’est top : mieux que Lambda /100 !

On reste à L/16 sur l’onde à 532nm : c’est extra ! 

(les défauts demeurent très localisés en surface, ce qui explique ce gros écart favorable entre PTV et RMS)

L’incidence théorique du support reste très minime en ordre de grandeur, par rapport à la forme nette de polissage.

Je comprend mieux pourquoi David Vernet ne s’est pas emmerdé sur son 600 à faire un 18 points.

Cependant le sien est en Pyrex – un peu plus rigide – donc ça méritait d’être vérifié sur une galette légèrement plus souple.

Reste à faire la guerre au frottements, car c’est là que cette belle performance se dégrade dramatiquement en général si on n’y fait pas gaffe.

Ainsi on peut valider l’étape 1, et sauter directement l’étape 2 : on ne gagnera rien de plus que des complications à tenter de faire varier les angles ou les charges 

Les triangles ne sont pas trop étroits, donc en théorie la répartition des charges n’est pas exagérément sensible à un léger défaut de centrage et de positionnement.

Cependant on va explorer dans un second temps les conséquences de ces défauts sur le front d’onde en les simulant.

Evaluer la sensibilité de la forme du miroir à l’imprécision du positionnement des supports permettra de valider ou non cette solution.

Il faut quantifier la tolérance pour contraindre la précision d’usinage, voir si c’est réaliste, à quel prix, et si la performance tiendra sous les flexions au pointage sur des cibles loin du zénith.

C’est là qu’intervient le concret : tu as dû remarquer la précision diabolique du positionnement théorique des pivots… Elle est bien sûr inaccessible en pratique, et de loin, même sur une machine CNC parfaitement réglée et avec des outils tip top.

En outre les basculements lors des pointages vont fatalement légèrement déporter le miroir latéralement : je dois forcément laisser des jeux fonctionnels et de dilatation.

Pour ne pas engendrer de contraintes génératrices d’astigmatisme au dos du miroir, je vais le faire reposer sur des rotules à billes, y compris latéralement. C’est bénéfique pour l’astigmatisme, mais la contrepartie c’est qu’il est plus délicat d’assurer un bon guidage axial.

On va vérifier si la précision requise est compatible avec les tolérances dimensionnelles et fonctionnelles des roulements, et les dimensionner en conséquence.

Auparavant et pour en avoir le coeur net, voyons effectivement ce que ça donne en 18 points.

Alain MOREAU	22 juin
à Observatoire

Bon ça va être plus long que je ne pensais (comme toujours !)

Il faut que je me penche en détail sur tout ça et que j’aille à la pêche aux jeux fonctionnels de tout l’accastillage dans les bibliothèques de composants normalisés des différents fabricants de composants industriels : j’en ai pour des plombes.

Comme c’est samedi demain et qu’il est déjà tard, je ne veux pas que tu te fâches avec Marylou si elle a besoin de toi pour préparer le marché 

Si tu as encore le temps ce soir on pourrait se contenter à ce stade d’une approche pessimiste et provisoire du problème :

Dans la simulation à 12 points, on va décaler arbitrairement et en quinconce (donc arbitrairement mais pas n’importe comment) les rayons et les angles de 2mm environ sur chaque axe, de façon à simuler les pires écarts à la géométrie de référence. 

Ce faisant, en même temps on va introduire délibérément un tréfoil correspondant à la situation la plus déséquilibrée.

Si ça reste acceptable dans ces conditions, on pourra dire qu’on a fait un grand pas en avant !

Après conversion des écarts en pourcentages du rayon et en valeurs angulaires ça donne :

r0 : 0.3430

r1 : 0.7454

r2 : 0.7317

a1 : 20.3

Il faut rentrer ça dans la page « Variables » à la place des valeurs données par l’optimisation, et bien sûr ne pas oublier de sélectionner « fixed » pour toutes les valeurs avant de valider.

Si tu as un doute, pour être sûr de ne pas te planter tu re-moulines un coup d’abord pour revenir à la situation idéale (dite « de référence »), puis après vérification tu modifies les valeurs.

Normalement ça devrait te sortir une surface assez dégradée.

On va voir de combien.

Observatoire de Rodrigues – Brice Allenbrand	22 juin
à moi

RMS 4.52976e-06 😦

Alain MOREAU	22 juin
à Observatoire

C’est normal, j’y suis allé très fort ! 

Et j’ai pris un cas de figure extrêmement improbable : tous les écarts au maxi, et tous dans le sens du pire.

Au moins comme ça on est tranquille ! 

Ce n’est pas rhédibitoire, mais ça montre quand même une grande sensibilité à la géométrie des supports.

Au passage c’est une bonne démonstration de l’écart potentiel entre la théorie et la pratique : dis-toi bien que dans la grande majorité des cas, les constructeurs de télescopes s’arrêtent à la première simulation sans évaluer les conséquences des imperfections inévitables de réalisation.

Peux-tu juste m’envoyer l’échelle qui accompagne normalement le « Color Plot » ?

Je vais calculer vite fait les RMS et PTV sur différentes longueurs d’onde pour borner approximativement ce qu’on peut tolérer et en déduire la précision mécanique requise.

Observatoire de Rodrigues – Brice Allenbrand	22 juin
à moi

Le 22/06/2012 18:40, Alain MOREAU a écrit :

> C’est normal, j’y suis allé très fort !

> Et j’ai pris un cas de figure extrêmement improbable : tous les écarts au

> maxi, et tous dans le sens du pire.

> Au moins comme ça on est tranquille ! [?]

Bon ok, le temps de retrouver tes valeurs dans ton précédent mail j’ai

relancé PLOP sur une idée : au vu des symétries pourquoi ne pas « fixer »

a1 et faire varier les « r » ?! ça mouline….

Observatoire de Rodrigues – Brice Allenbrandbrice@rodsky.com	22 juin
à moi

Bon j’ai un souci :  lorsque je choisis l’option SCAN avec 2 limites et

un pas, il fait les calculs mais au final je n’ai pas affiché la valeur

optimum ! Même pas dans le texte. Qu’est-ce que j’ai loupé ?!

Alain MOREAU	22 juin
à Observatoire

Pendant ta plopérisation, tu ne devineras jamais avec qui j’étais en train d’échanger quelques mails à l’autre bout du monde…

Serge Brunier, qui bivouaque depuis plusieurs jours tout seul dans une cabane minuscule en plein Atacama au sommet du Cerro Armazones… (le futur site du EELT)

Etonnamment, de son perchoir il a une liaison internet via le VLT, situé à 20km à vol de condor. Mise en place depuis belle lurette pour relayer les télémesures de seeing du site.

L’enfoiré !

Mais il y a une justice quand même : il a eu un vent à décorner les boeufs jusqu’à ce matin.

Tu devrais aller jeter un oeil sur son blog, ça fait dix jours qu’il est là-bas. 

Il a posté des photos superbes des instruments du Paranal, et ses récits mettent bien l’eau à la bouche.

Laisse-lui un petit mot de Rodrigues sur son blog ; tu peux le chambrer avec les températures glaciales qu’il a essuyé : il va adorer !

http://ciel.science-et-vie.com/

Observatoire de Rodrigues – Brice Allenbrand	22 juin
à moi

Le 22/06/2012 18:40, Alain MOREAU a écrit :

«Peux-tu juste m’envoyer l’échelle qui accompagne normalement le « Color

Plot » ?»

Voici :

J’ai relancé la machine et je ne retrouve pas la même valeur RMS ? Voici le fichier :

;12 point cell using beams and triangles.

;Inner ring of 3, outer ring of 9…lends itself to 120 degree symmetry

;for final three collimation bolts.

;Similar performance to the 12 point cell using 4 inner and

;8 outer supports.

; http://elib.cs.berkeley.edu/~jonah/krajci12/

var r0  0.343

var r1  0.7454

var r2  0.7317

var a1  20.3

var p1  90 + a1

var m1  90 – a1

diameter 600

thickness 60

density 2.3e-06

modulus 6700

poisson 0.2

f-ratio 3.3

n-mesh-rings 20

n-mesh-depth 3

rel-support-radii r0 r1 r1 r2

num-support 3 3 3 3

support-angle 90 p1 m1 30

basis-ring-size 3

basis-ring-min 0

obstruction-diam 150

part triangle 3 point 0 0 point 1 0 point 2 0

part bar 3 point 3 0 part 0 0

Par contre, ou je n’ai rien compris mais lorsque je lance des calculs sur les range, il m’affiche la dernière valeur dans les graphs mais pas la solution optimale. Idem pour le code texte !!!

Observatoire de Rodrigues – Brice Allenbrand	22 juin
à moi

> > les constructeurs de télescopes s’arrêtent à

> > la première simulation sans évaluer les conséquences des imperfections

> > inévitables de réalisation.

Oui mais ce que tu expliques, c’est que même avec un positionnement des

points parfaits, une simple erreur ruine la fiabilité. Est-il possible

de trouver une autre « solution » qui permette de conserver des perfs

acceptables malgré des imperfections ?

Observatoire de Rodrigues – Brice Allenbrand	22 juin
à moi

Le 22/06/2012 19:26, Alain MOREAU a écrit :

> Pendant ta plopérisation, tu ne devineras jamais avec qui j’étais en train

> d’échanger quelques mails à l’autre bout du monde…

>

> Serge Brunier, qui bivouaque depuis plusieurs jours tout seul dans une

> cabane minuscule en plein Atacama au sommet du Cerro Armazones… (le futur

> site du EELT)

Adresse lui les amitiés d’un de ces (nombreux) inconnus qui depuis l’âge de 12 ans connait son nom. Bien au chaud sous les tropiques. Et qui a réalisé un rêve de 30 ans : un C14 à l’époque ou Science et Vie dans ses comparatifs estimait son prix à celui d’une 2CV.

Alain MOREAU	22 juin
à Observatoire

Pas de panique, si on fait tout en même temps ça va devenir confus.

1. La petite différence observée sur la valeur numérique du RMS peut s’expliquer par un nombre d’itérations différent. Elle n’a en pratique qu’une incidence totalement indécelable sur la surface.

2. Il est probable qu’une ou plusieurs options sont restées verrouillées dans les variables. Si tu veux tester l’incidence de chaque variable sur le résultat, il faut ne modifier que celle-là, la fixer, et laisser libre les autres. Car si tu agis simultanément sur plusieurs paramètres en les fixant sans que les valeurs physiques correspondantes ne soient vraisemblables ou cohérentes entre elles, tu risques de provoquer l’échec de l’optimisation. N’oublie pas que Plop a été créé par et pour des pros à l’origine : ça reste un logiciel d’optimisation, qui part d’un certain nombre de géométries-type pour les adapter finement à des besoins spécifiques. On n’est pas libre de lui faire faire entièrement ce qu’on veut… pour la bonne raison que ce n’est pas prévu. Quand je dis « j’y suis allé très fort » tout à l’heure, c’est 2mm en x-y et 0.5° sur l’angle : tu as vu le résultat. En exagérant si tu lui demandes de calculer la surface hyper déformée d’un 3 points à partir d’une géométrie à 12 points, il ne va pas savoir faire en mettant 9 points à 0, parce que c’est incohérent.

CONCLUSION DES SIMULATIONS DU 12 POINTS :

Alain MOREAU	22 juin
à Brice

ARRETE DE STRESSER : IL EST TRES BON !!!  

Je répond ici à ce point important pour qu’on y voit plus clair, parce que nos mails commençaient à se croiser dans tous les sens :

> > les constructeurs de télescopes s’arrêtent à

> > la première simulation sans évaluer les conséquences des imperfections

> > inévitables de réalisation.

«oui mais ce que tu expliques c’est que même avec un positionnement des

points parfaits, une simple erreur ruine la fiabilité.»

 

Pas du tout ! 

Ce que j’explique c’est l’importance d’évaluer cette fiabilité.

L’écart que je t’ai fait simuler ne correspond pas à des points « parfaits », mais au contraire à ce qu’on peut rencontrer de pire chez les constructeurs – amateurs ou pros – les moins soigneux. Et crois-moi, j’ai pris « trèèès » large !

Cependant même comme ça, la déformation de la surface – bien que spectaculaire – reste tout à fait modérée (tu as encore oublié qu’on est en échelle relative : c’est pour ça que je t’ai demandé de m’envoyer l’échelle avec le « Color Plot », sinon on saute au plafond sans réaliser qu’on s’effraie pour quelques nanomètres)

Le but de toutes ces simulations est de quantifier tous les paramètres, donc d’objectiver.

Et de choisir justement, une solution robuste, c’est à dire qui résiste à l’épreuve de la réalité.

«Est-il possible

de trouver une autre « solution » qui permette de conserver des perfs

acceptables malgré des imperfections ?»

La voilà la solution (c’est celle que tu viens de trouver !) :

Je t’ai dis :

« Je vais calculer vite fait les RMS et PTV sur différentes longueurs d’onde

pour borner approximativement ce qu’on peut tolérer et en déduire la

précision mécanique requise. »

Donc je calcule : 

RMS = 4.509nm d’écart à la surface de référence, ça nous fait 9.018nm sur l’onde.  

A 532nm de longueur d’onde (visuel) ça nous donne une déformation maximum de 532/9.018 = Lambda/59 ! 

On a vu pire ! 

Non ? 

Si !

Le PTV maintenant :

PTV = 19.48nm sur la surface = 38.96nm sur l’onde.

Toujours à 532nm : 532/38.96 = L/13.65

Pas bon ?

Si.

Excellent même ! 

« Mais la gueule du Color Plot alors ? » 

Echelle relative. Rien d’autre.

Maintenant si on va dans le proche UV – plus exigeant – à 300nm on est encore à L/7.7 PTV et L/33 RMS.

PLOP 162 😀

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	23 juin
à moi

Le 22/06/2012 21:40, Alain MOREAU a écrit :

> ARRETE DE STRESSER : IL EST TRES BON [?]

🙂 OK OK

J’avions compris ! Aller aux tourtes !

et 2 heures plus tard :

Alain MOREAU	23 juin
à Marylou

Je sens que tu t’es fait plaisir, là !

Pas la peine de te (re)faire un dessin : évidemment irréalisable au dernier degré !

Mais c’est bô !

PINGGG SONAR (???…………….)

Brice Allenbrand	23 juin
à moi

Je m’attendais à une cascade mails de ta part à mon retour du bazar,

dithyrambique que tu es. Au final : RIEN

J’ai bien tenté de te faire rire avec le PLOP 162…

R I E N

Tu me caches quelque chose… quelqu’un ? 😉

Allez bon Week End !

Alain MOREAU	23 juin
à Brice

Si, si, au contraire : j’ai adoré ton expérimentation télescopesque et plopique !

C’est juste qu’on sort de table à l’instant, pi ce matin je te savais au marché, alors j’ai mis en veilleuse…

Pour tout te dire je n’ai rien avancé depuis hier soir, Léa était à la maison ce matin et c’est une bavarde !

Et moi aussi j’avais marché 😉

Je me remet au boulot maintenant, histoire de voir plus concrètement la gueule de la bavure avec des données moins fantaisistes :

Maintenant que nous voilà rassurés sur la capacité du 12 points à assurer pleinement ses fonctions dans les conditions les plus délirantes, on va pouvoir le soigner aux petits oignons ;-)))

Avant de te donner de nouveau du grain à moudre, il faut que je « précise la précision réelle », qui sera plutôt au 1/2mm si je réalise moi-même les perçages du barillet et des triangles, et très supérieure si j’obtiens un devis d’usinage raisonnable sur fraiseuse numérique.

ETRANGE

Brice Allenbrand	24 juin
à moi

Pas mal MON modèle non ?! 😉

(Tu remarqueras que j’ai encore le temps de m’amuser avec PLOP ce matin !)

Alain MOREAU	24 juin
à Brice

Graphiquement, il est magnifique en effet.

Hélas techniquement il est inconstructible pour au moins 3 raisons (laisse-moi le temps de me réveiller et ce sera + !)

• On ne peut faire reposer 3 bascules sous un seul point : il y a « conflit territorial ». Sur un petit rayon oui, mais pas un seul point. Je suis surpris que Plop ait toléré une chose pareille… (un petit bidouillage du matin, peut-être ?)

• Plus grave : les triangles sont si plats qu’il faut positionner leurs CDG avec une précision vraiment redoutable. Irréaliste en pratique à cause des jeux fonctionnels. Et encore plus irréaliste sur des bascules, qui par nature sont mal guidées perpendiculairement à leur axe. Cela, Plop le tolère et c’est bien dommage : un nombre considérable d’amateurs se sont lancés dans la construction avec ces montages à triangles étroits, et pour peu qu’on les empile sur 2 étages, voire 3, comme adorent le faire les américains et les allemands sur leur miroirs minces pour éviter les astats, c’est une catastrophe fonctionnelle !

• Rhédibitoire : en position réelle (donc à l’envers sur cette figure) le miroir repose sur champ sur deux points à 45° de part et d’autre de l’axe vertical. Il y aura conflit sévère entre les points de soutien (2) et (3) du triangle inférieur, et les points de soutien latéraux, beaucoup trop proches. Il faut vraiment voir un miroir comme une crêpe hyper déformable ! Le pire astigmatisme étant pour un pointage à 45°, ce qui ajouté aux performances qui se dégradent en approchant de l’horizon, nous pourrirait au moins 4/5 des directions de pointage…

Donc : très photogénique démonstration de ce qu’on aimerait bien, mais ne doit pas faire ;-)))

PREMIERES CONCLUSIONS ET : «DEVOIR DE PAS-VACANCE N°1»

Alain MOREAU	23 juin
à Brice

A y est : j’ai fini mon évaluation (je sais qu’il est tard chez toi, mais j’envoie quand même)

Il reste de nombreux « détails » à détailler, mais toutes les solutions techniques sont validées par l’expérience, donc on sait maintenant parfaitement où on met les pieds : c’était le but. Le barillet sera bien la version à 12 points ci-dessous, astatique.

La précision finale réelle de positionnement des points au dos du miroir devrait être meilleure que +- 0.4mm en xy, quelle que soit la direction de pointage et le réglage de collimation (on n’est pas des tarlouzes, quand même !) Ambitieux, mais faisable.

Cela n’a l’air de rien comme ça, mais cette précision n’est pas atteinte sur beaucoup d’instruments, à part les Ritchey-Chrétien et Cassegrain des bons fabricants pros, type : RCOS, OGS, ALLUNA, OFFICINA STELLARE (A&M)

Dans ces diamètres ça devient exigeant et sélectif.

Pour les tarifs, je te laisse imaginer… ça laisse définitivement rêveur !

Si on pouvait bloquer sauvagement notre beau miroir au cul du télescope avec de bon gros boulons serrés comme une brute, on pourrait être beaucoup plus précis… mais tout l’art est de guider et soutenir sans contraindre : dur métier ! (voire tout un programme éducatif, aussi 😉

La décision essentielle était à ce niveau.

Maintenant il va nous rester à explorer quelques variations, plus par rapport aux évolutions possibles de l’instrument.

Je te fais un mail pour chaque, comme ça ce sera plus clair et tu pourras les traiter dans l’ordre qui te convient.

Donc, «devoir de pas-vacances n°1» :

A partir de la géométrie idéale dite « de référence » du 12 points que voici :

;12 point cell using beams and triangles.

;Inner ring of 3, outer ring of 9…lends itself to 120 degree symmetry 

;for final three collimation bolts.

;Similar performance to the 12 point cell using 4 inner and 

;8 outer supports.

; http://elib.cs.berkeley.edu/~jonah/krajci12/

var r0  0.336375

var r1  0.752065

var r2  0.725038

var a1  22.1721

var p1  90 + a1

var m1  90 – a1

diameter 600

thickness 60

density 2.3e-06

modulus 6700

poisson 0.2

f-ratio 3.3

n-mesh-rings 20

n-mesh-depth 3

rel-support-radii r0 r1 r1 r2

num-support 3 3 3 3

support-angle 90 p1 m1 30

basis-ring-size 3

basis-ring-min 0

obstruction-diam 150

optimize r0 0.01

optimize r1 0.01

optimize r2 0.01

optimize a1 0.01

part triangle 3 point 0 0 point 1 0 point 2 0

part bar 3 point 3 0 part 0 0

Il faudrait que tu sortes la surface altérée par les valeurs que voici, qui cette fois sont réalistes :

r0 = 0.337708

r1 = 0.750732

r2 = 0.726371

a1 = 22.070520

Le « Color Plot » suffira (avec son échelle 😉

Ceci juste pour se rassurer définitivement sur l’excellence des perfs en Newton, même à la marge des jeux mécaniques fonctionnels.

(je t’expliquerai par la suite comment je régle « économiquement » la question des tolérances d’usinage)

Brice Allenbrand	24 juin
à moi

Valeurs « fixed » je suppose :

Alain MOREAU	24 juin
à Brice

C’est bon pour « çuy-ci » : nickel.

Tu vois bien que ce cas n’est pas désespéré !

«DEVOIR DE PAS-VACANCES N°2» :

Alain MOREAU	23 juin
à Brice

Toujours à partir de la géométrie de référence que je rappelle ici par commodité :

;12 point cell using beams and triangles.

;Inner ring of 3, outer ring of 9…lends itself to 120 degree symmetry 

;for final three collimation bolts.

;Similar performance to the 12 point cell using 4 inner and 

;8 outer supports.

; http://elib.cs.berkeley.edu/~jonah/krajci12/

var r0  0.336375

var r1  0.752065

var r2  0.725038

var a1  22.1721

var p1  90 + a1

var m1  90 – a1

diameter 600

thickness 60

density 2.3e-06

modulus 6700

poisson 0.2

f-ratio 3.3

n-mesh-rings 20

n-mesh-depth 3

rel-support-radii r0 r1 r1 r2

num-support 3 3 3 3

support-angle 90 p1 m1 30

basis-ring-size 3

basis-ring-min 0

obstruction-diam 150

optimize r0 0.01

optimize r1 0.01

optimize r2 0.01

optimize a1 0.01

part triangle 3 point 0 0 point 1 0 point 2 0

part bar 3 point 3 0 part 0 0

(Je profite de tes compétences pour te refiler un peu de boulot 😉

Il faudrait que tu me calcules en mm les coordonnées (x,y) des 12 points + des 3 CDG des triangles, exprimées au micron près (pas trop d’arrondis pour les calculs, please 😉 Le micron ce n’est pas pour l’usinage, mais pour éviter de cumuler trop de petites erreurs quand je suis obligé de multiplier les opérations sur des chaînes de cotes relatives affectées de tolérances sévères.

Soit les coordonnées de tous les points repérés (1), (2), (3), sur la page « Cell Parts ».

 

La géométrie telle que figurée sur cette page, représente le miroir face à toi, pointant derrière toi (donc le barillet est vu « par transparence » à travers le miroir) Dans cette position l’origine du repère est en haut à droite : il a la « tête en bas » ! (le sens a son importance, mécaniquement parlant) 

Je sais : la représentation de Plop est illogique, puisqu’en altaz lorsque le télescope pointe à l’horizon et que tu regardes le vrai miroir face à toi en position verticale comme ici, il se présente à 180° de la position figurée à l’écran… mais c’est ainsi et c’est important.

Plop a dû être conçu par un alien plus familier de l’anti-gravitation que des lois archaïques de notre planète. Ou par un humain ordinaire dans une posture méditative yogi extraordinaire.

Par convention, place le centre du miroir aux coordonnées (x = 400.000, y = 400.000) de façon qu’elles coïncident avec les repères que j’ai choisi dans Autocad pour l’axe optique primaire dans cette configuration. 

L’enveloppe hors-tout du tube mesure 800X800, mais je n’ai volontairement pas placé l’origine sur l’axe de façon à ne pas manipuler sans cesse des cotes négatives, et éradiquer les risques d’erreur de coordonnées par erreur de signe.

Le point (1) de chaque triangle, est sur r0, à 100.9125 mm du centre du miroir,

———— (2) & (3) —————————– r1, à 225.6195 ———————————

———— (1) de chaque « bascule », est sur r2, à 217.5114 —————————–

Dans notre configuration astatique, ces 3 derniers points (1) ne reposent pas en sur des bascules comme dans le schéma proposé par Plop, mais directement sur les réglages de collimation.

Les CDG (2) des trois triangles enfin, sont aussi à calculer, mais ne reposent pas non plus sur des bascules : ils prennent appui sur trois pistons qui traversent le fond du barillet, guidés par des roulements linéaires ; ainsi 3/4 du poids du miroir sont supportés par 3 leviers astatiques qui reprennent la charge grâce à des contrepoids placés dessous.

Leur action est inversement proportionnelle à l’inclinaison du tube optique par rapport à la verticale.

Le 1/4 restant du poids repose sur les points (1) de collimation à r2 du centre.

Voilà, bon courage.

Dès que tu as fini, je peux rentrer ça dans mon logiciel préféré pour commencer à dessiner le barillet (je ne serais pas surpris qu’il soit capable de le calculer lui-même, mais je vais passer une semaine à découvrir comment, et je ne doute pas que toi tu puisses torcher ça en deux coups de cuillère à pot !

Brice Allenbrand	24 juin
à moi

«(Je profite de tes compétences pour te refiler un peu de boulot ;-)»

Un dimanche matin, des maths, j’adôre !

Je te joins le résultat en PJ. J’ai un léger doute sur le changement de repère. D’après tes détails le point en haut à droite du graph PLOP est 0,0 et celui en bas à gauche 800,800. Je me suis basé là-dessus mais c’est toujours difficile à expliquer et comprendre « en français ».

Voili voilou ! En PJ le fichier Excel.

Alain MOREAU	24 juin
à Brice

Sublimissime !

Je vais me coucher à 3h et 5h + tard en me levant j’ai le résultat !

Tu avais parfaitement compris, c’est moi qui n’ai pas été très rigoureux à vouloir faire le clown 😉

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	24 juin
à moi

Viens de rentrer, ça fait plaisir ! Et un vrai régal de se casser les méninges le dimanche matin, mais vois-tu à présent entre 5h et 8h c’est le seul moment où je suis réellement tranquille. Sans téléphone ni tourtes. Du coup j’optimise 😉

J’ai donc roulé sur mon Toshiba avec le 4×4 et Lolo a explosé l’écran du Fujitsu et ma carte mère a lâché. Je bosse donc dans le salon sur écran 42″ avec un PC Frankenstein tellement il est bricolé et risque de me lâcher mais avec tous les inconvénients que ça engendre (discrétion, bruit, torticolis etc…). Donc je dors tôt et je me lève tôt pour profiter de 3 heures de calme et du lever de Soleil.

B.

«DEVOIR DE PAS-VACANCE N°3» (tu ne croyais pas t’en tirer comme ça ?!) :

Alain MOREAU	24 juin
à Brice

Celui-là est fastoche, et pour tout dire simplissime à ce niveau : c’est une récré pour toi maintenant !

Il s’agit juste d’examiner l’allure du front d’onde : 

1. en réduisant l’obstruction à 120 mm

2. en augmentant l’obstruction à 240 mm (soyons fous !)

Je rappelle les données, bien que désormais tu les connaisses par coeur :

;12 point cell using beams and triangles.

;Inner ring of 3, outer ring of 9…lends itself to 120 degree symmetry 

;for final three collimation bolts.

;Similar performance to the 12 point cell using 4 inner and 

;8 outer supports.

; http://elib.cs.berkeley.edu/~jonah/krajci12/

var r0  0.336375

var r1  0.752065

var r2  0.725038

var a1  22.1721

var p1  90 + a1

var m1  90 – a1

diameter 600

thickness 60

density 2.3e-06

modulus 6700

poisson 0.2

f-ratio 3.3

n-mesh-rings 20

n-mesh-depth 3

rel-support-radii r0 r1 r1 r2

num-support 3 3 3 3

support-angle 90 p1 m1 30

basis-ring-size 3

basis-ring-min 0

obstruction-diam 150

optimize r0 0.01

optimize r1 0.01

optimize r2 0.01

optimize a1 0.01

part triangle 3 point 0 0 point 1 0 point 2 0

part bar 3 point 3 0 part 0 0

Dans le premier cas, c’est tout simplement pour vérifier si – comme je le soupçonne – on dégrade très peu le RMS en réduisant la taille du secondaire au minimum théorique (champ non vignetté à l’oculaire = 0) Le PTV si j’ai l’oeil ne devrait pas bouger. Par contre il est essentiel pour ce premier run de fixer tous les autres paramètres aux valeurs de référence. Donc tu verrouilles bien r0, r1, r2 et a1 pour que Plop ne tente pas d’optimiser avec cette nouvelle obstruction.

L’idée ici est de voir, sans rien changer au barillet donc au front d’onde de 75 à 300 mm du centre, comment réagit la performance à une plus faible obstruction (donc en intégrant la visibilité de la couronne de 60 à 75 mm du centre)

Ce premier résultat est à stocker en prévision de la suite de cette première manip (ici pour gagner du temps tu peux tout de suite faire tourner la dernière manip, juste en changeant l’obstruction : va voire ce que j’ai mis en gras vers la fin de cette page)

A présent, on poursuit la première manip : remet l’obstruction à 120 mm, et fais tourner à nouveau, mais en libérant cette fois r0, r1, r2 et a1 pour laisser faire l’optimisation. Ainsi Plop va déplacer les supports, et on pourra comparer les deux résultats pour voir si la zone centrale du miroir est très perturbatrice.

CQFD ?

La suite maintenant : on va étudier l’impact d’un changement de configuration optique plus radical dans la perspective d’une évolution future.

Typiquement le passage à une formule Newton-Cassegrain Coudé

(((on ne va quand même pas percer ce beau miroir pour provoquer de l’astigmatisme de pliure ! de plus si l’envie nous en prenait on pourrait rester en azimutal avec un dé-rotateur de champ, pour sortir à l’avenir sur deux foyers Nasmyth… Histoire de mettre un spectro ou une caméra d’un côté et une bino de l’autre, à déguster dans un fauteuil avec une bonne binouze… et pourquoi pas ?-)))

L’intérêt d’un NCC, c’est sa polyvalence.

 

En configuration Newton, c’est comme d’hab’ : avec un Paracorr large champ et jolies pâquerettes en visuel ; avec un correcteur de Wynne on peut faire de la photo grand champ à f/3.3 au foyer Newton, il suffit juste d’adapter la taille du secondaire plan-elliptique pour augmenter celle du champ de pleine lumière (dans les limites de l’obstruction frontale du tube quand même – et de celle du diamètre intérieur du PO)

Encore mieux : on peut carrément imager au foyer primaire en remplaçant le secondaire par une platine-support de caméra, avec le correcteur placé à cet endroit (en pratique c’est toute l’araignée qu’il faut remplacer, car il faut « percher » le montage au foyer primaire, qui sort alors largement à l’avant du tube. L’inconvénient est que cette modif condamne – au moins pour un temps – l’observation visuelle)

En configuration Cassegrain, on installe un secondaire hyperbolique à la place du plan-elliptique. Du coup on renvoie le faisceau sur l’axe en allongeant la focale et il faut bien le cueillir quelque-part : c’est le rôle d’un trou dans le primaire (beurk !) ou d’un petit tertiaire placé judicieusement à hauteur de l’axe d’altitude pour sortir latéralement en Nasmyth.

La particularité du Cassegrain qui nous intéresse ici, c’est son obstruction : 40% en moyenne.

Son secondaire, baflé, est donc beaucoup plus large que celui du Newton.

Comme l’instrument bascule d’une config. à l’autre, on ne peut pas l’optimiser pour une telle obstruction (ça nous simplifierait la vie, car on pourrait « oublier » la zone centrale du primaire ; mais on ne peut pas 😦

On va donc juste voir ce qui se passe avec une obstruction de 240 mm de diamètre, sans rien toucher au barillet de référence, donc comme pour la première manip en bloquant les variables r0, r1, r2 et a1 à leurs valeurs de référence.

Puisqu’en Cassegrain on n’utilise que la couronne externe du miroir, ce qu’on cherche à voir ici, c’est comment évoluent RMS/PTV quand on soustrait une zone plus vaste au centre du miroir, vérifier que ça reste propre.

C’est important, car l’introduction d’un secondaire hyperbolique dégradera forcément la performance optique globale (on ne peut pas tailler une surface asphérique à un tel rayon de courbure avec la même précision qu’un simple plan-elliptique)

La réponse au terme de cette manip 😉

(PS : n’oublie pas ensuite de finir la première manip, qu’on a laissée en plan pour éviter de rentrer 2X les mêmes données !-) 

Brice Allenbrand	24 juin
à moi

Le 24/06/2012 03:04, Alain MOREAU a écrit :

«Devoir de Pas-Vacances N°3» :

1) en réduisant l’obstruction à 120 mm

2) en augmentant l’obstruction à 240 mm (soyons fous !)

Voici le deuxième run à 240 avec les valeurs fixées:

Var r0 0.337515

Var r1 0.751682

Var r2 0.724463

Var a1 22.1928

Alain MOREAU	24 juin
à Brice

Parfait !

Eh bien écoute, la conclusion générale de tout ça, tu as déjà dû la trouver toi-même : on a une config. qui tient bien la route quel que soit le cas de figure.

DONC ON VALIDE, AFFAIRE CLASSEE !

Merci pour ton aide précieuse : on a été super efficaces.

Bon dimanche. (je vais déjeuner maintenant, avant de me pencher sur tes mails moins « sérieux »)

Alain

PLOP:THE MOVIE !

Brice Allenbrand	25 juin
à moi

Salut Alain,

en parcourant la doc j’ai trouvé une petite idée qui pourrait faire des petits, mais à prendre alors en compte immédiatement lors de la conception. Tu parlais de contrepoids, alors j’ai intégré la notion de force. Après moults tests, j’en suis arrivé à donner un coef identique aux 3 points du triangle mais en faisant varier de 10% la force sur le point de collimation. Voici l’animation de +10% à +50% remarque la variation du RMS et le peu d’influence sur les Cell Parts.

Qu’en penses-tu ?

Brice Allenbrand	25 juin
à moi

J’oubliais : en optimisant les forces j’obtiens 71% en r0, 117% en r1 et

121% en r2 pour un RMS de 2.1 nm. L’extremum est stable cad qu’il

supporte des variations de +/- 10%

Alain MOREAU	25 juin
à Brice

Salut Brice !

Je suis heureux que tu aies fait spontanément le lien entre cette possibilité et notre cas d’optimisation (ta passion des maths t’a emmené largement au-delà du « minimum requis » 😉

Après l’avoir évoqué dans mes mails antérieurs, j’hésitais à te demander d’explorer cette voie ; je sais le temps qu’on peut y passer… (tu m’as expliqué tes conditions de travail 😉

Et puis en pratique on ne va pas gagner beaucoup sur un astat. avec cette optimisation de Plop par rapport à ce qu’on obtient in fine sur le terrain. Ceci dit c’est toujours bon à prendre.

Pourquoi ? 

Pour la simple raison que l’un des avantages remarquables de la configuration astatique, est de permettre justement de faire varier les forces au dos du miroir. 

Dans notre cas précis de 12 points, cela revient concrètement à un cas très proche de ce que tu as observé dans la simulation.

C’est pour ça que je ne t’ai pas demandé de pousser + loin, une fois fixée l’option astat.

A ceci près cependant qu’on ne peut plus agir sur l’emplacement des points, mais seulement sur la répartition des forces.

Comme on effectue le réglage des contrepoids l’oeil à l’oculaire, c’est bien le front d’onde qu’on optimise en direct – comme Plop le fait virtuellement quand il fait varier les forces.

Quand j’ai étudié ça pour le 1m, j’ai dû passer une semaine entière à lancer des runs et à les analyser : ça ramait en plus !

(il est vrai sur un 36 points alvéolaire, aux contraintes de forces et de positions très spécifiques liées à la géométrie des alvéoles, donc avec une « liberté très surveillée » des angles et des charges ; c’était très frustrant d’ailleurs, et ça m’a permis de conclure que PlaneWave serait en grande difficulté à tenir ses spécifications avec son barillet : seul un astat. en serait capable)

Par contre puisque tu as mis le nez là-dedans spontanément, autant aller effectivement au bout de la démarche et optimiser toutes les forces en libérant entièrement les angles et les charges : ça nous donnera des triangles avec un pivot légèrement décalé de façon à moins charger les points en r0.

Désolé mon grand, mais si on fait ça tu vas être obligé de te re-coltiner les 3 devoirs : malgré tes notes brillantes ils vont être obsolètes !

Tu pourrais juste me dire la charge que ça donne pour chaque point avec un miroir de 36kg ? 

(pour vérifier si les leviers astats vont encore passer si on fait comme ça, ou s’il faudra que je les modifie : par construction ces leviers rentrent au chausse-pied, car je maximise leur longueur pour des raisons mécaniques)

Ce n’est pas urgent à la minute, non plus 😉

Alain

PS : super tes gif !

Brice Allenbrand	25 juin
à moi

Ok alors 🙂 j’y suis depuis hier soir ! 2.09 nano de RMS mais les points ont bougé. Je reprends ma copie. Par contre j’ai un doute sur l’emplacement des croix rouges. Notamment comment dans PLOP il est codé que la barre r2/a0 doit tenir sur le CDG du triangle.  Ensuite la seconde croix rouge. C’est bien le CDG de l’ensemble ?

Et on arrive au problème :

J’ai voulu rajouter les 4 variables de force f0/1/2/3 dans la partie « variable » plutot que dans « cell design » histoire de les avoir sous les yeux ensemble. Et là surprise si je fixe f2=f1 (par exemple pour dire que les forces aux deux sommets du triangle isocèle doivent être les mêmes) je perds le CDG du triangle :

Donc visiblement je n’ai pas compris tout la partie modélisation de Plop….

Saurais-tu m’éclairer ? En attendant je je retravaille en fixant les valeurs de position comme demandé.

Brice Allenbrand	25 juin
à moi

«Après l’avoir évoqué dans mes mails antérieurs, j’hésitais à te demander d’explorer cette voie ; je sais le temps qu’on peut y passer…

(tu m’as expliqué tes conditions de travail ;-)»

J’arrive à m’isoler mentalement, ça va quand même, et puis ces figures intriguent les gens de passage…

«A ceci près cependant qu’on ne peut plus agir sur l’emplacement des points, mais seulement sur la répartition des forces.»

Ok.

«Par contre puisque tu as mis le nez là-dedans spontanément, autant aller effectivement au bout de la démarche et optimiser toutes les forces en libérant entièrement les angles et les charges : ça nous donnera des triangles avec un pivot légèrement décalé de façon à moins charger les points en r0.

Désolé mon grand, mais si on fait ça tu vas être obligé de te re-coltiner tes 3 devoirs : malgré tes notes brillantes ils vont être obsolètes !

Tu pourrais juste me dire la charge que ça donne pour chaque point avec un miroir de 36kg ?»

Oui, dès que tu m’auras expliqué rapidement la manip car je ne vois pas comment faire et la doc est trop théorique !

Alain MOREAU	25 juin
à Brice

Le 25 juin 2012 12:57, Brice Allenbrand <brice@allenbrand.com> a écrit :

«Ok alors 🙂 j’y suis depuis hier soir ! 2.09 nano de RMS mais les points ont bougé. Je reprends ma copie. Par contre j’ai un doute sur l’emplacement des croix rouges. Notamment comment dans PLOP il est codé que la barre r2/a0 doit tenir sur le CDG du triangle.»

 

J’ignore comment, et même si c’est prévu : à mon avis il y a conflit sur le design, ce qui expliquerait ce résultat aberrant. 

En fait même sur le design « de référence » on parle abusivement de CDG (ce qui t’a certainement induit en erreur) sauf si on force la charge à être équi-répartie entre les 3 points du triangle. 

En effet ce n’est pas ainsi qu’on obtiendra la meilleure performance, puisque le miroir est à la fois moins lourd et plus flexible en son centre. 

Et encore dans ce cas, il s’agit du CDG de la charge appliquée et non du triangle lui-même.  

 

«Ensuite la seconde croix rouge. C’est bien le CDG de l’ensemble ?» 

La première croix rouge place le point d’appui du triangle, qu’il repose sur l’extrémité d’une barre ou sur le piston d’un astatique. Ce point est forcément sur la bissectrice de l’angle au sommet du triangle isocèle si l’on veut que ses deux angles de base supportent les mêmes charges, mais on vient de le voir pas forcément au centre de gravité du triangle, afin d’alléger éventuellement le sommet : c’est ce qu’on cherche à faire ici. 

La seconde croix rouge matérialise de la même façon le point d’appui de la barre dans le cas d’un barillet flottant, pas forcément non plus au CDG de la charge de l’ensemble barre + triangle : tout dépend comment Plop tente de répartir les efforts sous le miroir pour minimiser sa déformation. Dans tous les cas Plop néglige le poids des barres + triangles, ce qui n’est pas une bonne idée dans le cas de barillets flottants pour des grands miroirs minces (e/D < 1/5) : cela finit par représenter une part non négligeable de la masse à soutenir. Sur un astatique, c’est sans incidence quelle que soit la masse des triangles, pourvu qu’on prenne soin de les équilibrer individuellement.

«Et on arrive au problème : j’ai voulu rajouter les 4 variables de force f0/1/2/3 dans la partie « variables » plutôt que dans « cell design » histoire de les avoir sous les yeux ensemble. Et là surprise si je fixe f2=f1 (par exemple pour dire que les forces aux deux sommets du triangle isocèle doivent être les mêmes) je perds le CDG du triangle : donc visiblement je n’ai pas compris tout la partie modélisation de Plop….

Saurais-tu m’éclairer ? En attendant je retravaille en fixant les valeurs de position comme demandé.»

Il faut que tu m’envoies les pages : variables, type, design et text, pour que je tente de comprendre de qui se passe.

 

Alain

Brice Allenbrand	25 juin
à moi

Je ne sais pas si je me suis bien fait comprendre :

si par exemple je change p1 en 90+a1 dans la deuxième image j’obtiens tout à fait autre chose ! Donc soit il manque un message d’avertissement à PLOP pour éviter la confusion soit quelque chose m’échappe !

Alain MOREAU	25 juin
à Brice

Oui, tu crées un conflit de design.

Il manque certainement un message d’avertissement, mais Plop n’est pas un logiciel grand public : au départ il été conçu comme un calculateur d’aide aux professionnels.

Ce qu’on utilise là n’est qu’un détournement de sa version initiale.

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	25 juin
à moi

«Désolé mon grand, mais si on fait ça tu vas être obligé de te re-coltiner tes 3 devoirs : malgré tes notes brillantes ils vont être obsolètes !»

Ben «alonzi» ! Mais je ne te promets pas que tu auras les résultats au réveil !

POUR MIEUX COMPRENDRE:

Brice Allenbrand	25 juin
à moi

Je constate que f1 et f2 sont sensiblement les mêmes, je force donc f1 dans la valeur f2

Je lance le RUN et voici ce qui apparait dès le début (j’ai arrêté PLOP pour la copie d’écran) :

Etonnant non ?!

Alain MOREAU	25 juin
à Brice

Envoie-moi les 4 pages que je t’ai demandé, parce que de mémoire je ne me souviens plus des correspondances entre toutes les variables : qu’est-ce qui nomme quoi (je te rappelle que je n’ai pas Plop sous la main : j’essaie de me souvenir, mais je n’ai bossé dessus que pour le design du 1m ; ça fait bientôt 2 ans, et c’était sur un tout autre design !)

Alain MOREAU	25 juin
à Brice

Voici ce qui se passe à mon avis :

Je pense que quand tu fais f1 = f2, Plop interprète cela comme « f1 et f2 confondus » et non « valeur f1 identique à valeur f2»

Alain MOREAU	25 juin
à Brice

Je veux dire plus précisément : « f1 et f2 s’appliquent au même point » et non « f2 doit avoir la même valeur que f1 ».

Si c’est bien le cas, tu dois logiquement avoir un «Plot» qui fait apparaître un tréfoil gigantesque !

Pour remédier à cela, rentre simplement la même valeur numérique pour f2 que pour f1, tout devrait rentrer dans l’ordre.

DODO :

Alain MOREAU	26 juin
à Brice

Sur ce je vais me coucher un moment, car il est 4h ici…

PLOP II , LE RETOUR

Brice Allenbrand	25 juin
à moi

Préalable : je n’ai pas mis (sur tes conseils) tous les paramètres en optimisation en même temps car il n’y a pas de bonne convergence. J’ai plutôt (étudié la méthode des éléments finis et) sélectionné certains et fixés d’autres et fait plusieurs fois la bascule. Pour au final de manière aléatoire en choisir certains plutôt que d’autres histoire que la convergence était bien totale…. quelques heures de calcul plus tard :

;Optimisation 600/60 avec points et forces variables

;RODSKY

;f0=100 sur r0, f1 et f2 sur les deux cotés à r1, f2 sur r2

;RMS 2.1nM avec 20 rings

;Gain de 20%

;

var r0  0.248198

var r1  0.718741

var r2  0.702197

var a1  20.1488

var a2  29.3971

var f1  145.865

var f2  151.353

var f3  160.952

;Optimisation 600/60 avec NOS points fixes et forces variables

;RODSKY

;RMS 2.585nM

;f0=100 sur r0, f1 et f2 sur les deux cotés à r1, f2 sur r2

;remarque : f1 f2 et f3 sensiblement les mêmes

;Gain de 2% en RMS

;

var r0  0.336375

var r1  0.752065

var r2  0.725038

var a1  22.1721

var a2  30

var f1  105.265

var f2  105.263

var f3  105.42

Imposer la même force sur 2 ou 3 cotés du triangle ne change rien.

J’ai osé tester un « 8 points » pour ce faire :

var r0  0.336375

var r1  0.752065

var r2  0.725038

var a1  22.1721

var p1  90 + a1

var m1  90 – a1

diameter 600

thickness 60

density 2.3e-06

modulus 6700

poisson 0.2

f-ratio 3.3

n-mesh-rings 20

n-mesh-depth 3

rel-support-radii r0 r1 r1 r2

num-support 3 3 3 3

support-angle 90 p1 m1 30

basis-ring-size 3

basis-ring-min 0

obstruction-diam 150

optimize r0 0.01

optimize r1 0.01

optimize r2 0.01

optimize a1 0.01

part triangle 2 point 0 0 point 1 0 point 2 0

part bar 2 point 3 0 part 0 0

Malheureusement le résultat est irréaliste : RMS de 2.64 nM (comme le 12 tient donc ?) et au final un « Cell Parts » que je ne comprends pas :

Je vais regarder autour d’internet….

Je dispose de MatLab, y aurait-il une alternative (même moins conviviale) à Plop ?

Alain MOREAU	26 juin
à Brice

Merde : juste au moment d’aller au lit… tes mails ont mis des heures à me parvenir !

On se concentre sur la première solution si tu veux bien.

Elle va être difficile à mettre en oeuvre, car les supports des triangles se rapprochent du centre du miroir (moins de place pour les astats) 

Mais elle a les qualités de cet inconvénient : meilleur dégagement sous le barillet quand on bascule le tube.

La seconde solution : en réserve pour le moment. On se rabattra dessus si la première ne résiste pas à l’analyse fonctionnelle (demain !)

La troisième : pure curiosité intellectuelle mais aucun intérêt pratique.

(je comprend l’enthousiasme qui te pousse à explorer des configs exotiques, mais j’ai besoin qu’on avance : pas de barillet pas de chiffrage, pas de chiffrage pas de commande de miroir… 😉

Donc cette version là : 

;Optimisation 600/60 avec points et forces variables

;RODSKY

;f0=100 sur r0, f1 et f2 sur les deux cotés à r1, f2 f3 ? sur r2

;RMS 2.1nM avec 20 rings

;Gain de 20%

 

Pour le gain réel, je t’ai dit ce qu’il en était : tu as ici effectivement une version à forces variables donc réaliste pour un montage astatique.

Tandis que notre version « de référence » correspond à un montage flottant, donc non compensé des corrections astatiques : les deux performances après réglage des barillets sont beaucoup plus proches qu’il n’y paraît.

;

var r0  0.248198

var r1  0.718741

var r2  0.702197

var a1  20.1488

var a2  29.3971

var f1  145.865

var f2  151.353

var f3  160.952

 

Donc si j’ai bien compris malgré la petite erreur que j’ai cru relever plus haut, f1 et f2 s’appliquent aux angles de base des triangles sur la couronne r1.

Quant aux 3 points de collimation, ils sont un peu plus chargés sur la couronne r2, ce qui n’est pas un problème.

Il va falloir que tu sois très vigilant à ce stade : on tient peut-être quelque chose, mais c’est subtil.

Moi je ne toucherais surtout plus à r0,r1,r2, a1,a2, et f0.

En clair : 

Tu fixes la position et la charge des 3 sommets des triangles sur r0,

Tu fixes la géométrie des 6 autres points de base des triangles sur r3,

Tu fixes la géométrie des 3 points de collimation sur r2.

La seule et dernière chose que tu pourrais tenter à partir de là (dans le but de simplifier la fabrication) serait d’égaliser les deux charges f1 et f2.

 

Et uniquement elles, tout le reste étant optimum.

On pourrait se dire qu’on va juste les moyenner et les appliquer tel quel sans rien toucher d’autre… 

Sauf que le maillage discret de la décomposition en éléments finis va nous jouer des tours si on ne donne pas « du mou » quelque part.

(c’est déjà à cause de ça et de la méthode de traitement qu’on n’a pas f1=f2)

Si on ne libère pas f3 sous les points de collimation – tout en s’arrangeant pour que leur charge varie le moins possible – on n’arrivera pas à équilibrer correctement f1 et f2.

Donc mon conseil :

Pour un premier essai, rentre simplement la moyenne 148.609 pour f1 et pour f2, puis verrouille-les.

Libère f3 uniquement, pour que la charge puisse s’ajuster légèrement sous les points de collim – c’est virtuel mais ça va aider,

Laisse toutes les autres variables verrouillées.

Et dernière chose : choisis un maillage raisonnablement plus serré si tu peux – à condition que l’ordi le supporte… mais là c’est ton rayon 😉

Si on n’a pas merdé quelque part, ça doit fonctionner.

Si le résultat est bien : on ne touche plus à rien !

(enfin si, il y aura autre chose à faire ensuite, mais seulement sur la version définitive)

Brice Allenbrand	26 juin
à moi

Bon Lundi Alain,

Il était très exactement 4h08 lorsque tu est allé au dodo j’en veux pour preuve l’heure d’envoi de ton mail. Restons précis !

Dis donc tu as besoin de peu de sommeil toi ?!

Il y a eu de gros soucis internet hier ce qui explique sans doute le délai de réception de mes messages : je me suis couché vers 23h TU. C’est assez navrant, à se taper la tête contre le mur : pour ne pas être en reste… coupure de courant dans l’après midi, et bien entendu perte de tout mon boulot sur PLOP. J’avais fini par faire une sieste pour me remettre de mes émotions.

Tu m’as écrit :

«Donc mon conseil : pour un premier essai, rentre simplement la moyenne 148.609 pour f1 et pour f2, puis verrouille-les. Libère f3 uniquement, pour que la charge puisse s’ajuster légèrement sous les points de collim – c’est virtuel mais ça va aider,

laisse toutes les autres variables verrouillées.»

Comme je te l’écrivais il m’était difficile de fixer f1 sur les 2 points en périphérie du triangle. A présent c’est réglé.

Avec un maillage de 100, la position de référence a un RMS de 2.68

Ceci pour comparer aux 2.16nM du modèle à forces symétriques :

var r0  0.233002

var r1  0.71461

var r2  0.700098

var a1  20.035

var a2  30.009

var f1  152.735

var f3  164.71

C’est dommage, j’avais réussi à trouver un modèle à 2.09 mais je ne parviens pas à remettre la main dessus. C’était juste pour la symbolique de faire moins de 2.1 🙂

«Et dernière chose : choisis un maillage raisonnablement plus serré si tu peux – à condition que l’ordi le supporte… mais là c’est ton rayon ;-)»

J’avais en effet utilisé un maillage plus serré pour converger sur cette solution mais je suis retourné à 20 pour calculer le RMS histoire que ça reste cohérent avec les autres résultats. J’ai constaté qu’en touchant au maillage la valeur du RMS augmentait sensiblement.

Et pour ce qui est de la solution exotique, la fatigue sans doute 😉

Désolé du retard j’ai lancé un calcul très lourd. Mais ce qui est intéressant c’est la possibilité de lancer PLOP deux fois lorsqu’on dispose d’un dual core, j’ai pu vérifier plus rapidement la convergence.

Alain MOREAU	26 juin
à Brice

Il y a un problème encore avec ce que tu me montres : toutes les valeurs on bougé par rapport à ça :

var r0  0.248198

var r1  0.718741

var r2  0.702197

var a1  20.1488

var a2  29.3971

var f1  145.865

var f2  151.353

var f3  160.952

Tu ne peux pas verrouiller toutes les valeurs sauf f3, en rentrant ces valeurs précises ? :

var r0  0.248198

var r1  0.718741

var r2  0.702197

var a1  20.1488

var a2  29.3971

var f1  148.609

var f2  148.609

var f3  ?

Le résultat devrait être bien meilleur.

Alain MOREAU	26 juin
à Brice

Explications :

Dans ce que tu viens de m’envoyer, les triangles commencent à être trop petits et trop près du centre (l’un ne va pas sans l’autre)

C’est pour ça que la performance est moins bonne (indépendamment du maillage choisi)

Idéalement il faut placer les sommets des triangles tout juste dans l’ombre du secondaire, de façon que leur base puisse s’éloigner à l’optimum vers la couronne externe du miroir : c’est comme ça que la déformation sera minimisée sur la partie utile du miroir. Le reste n’est qu’un équilibrage fin.

C’est la configuration que tu avais trouvée.

C’est pour ça que je t’ai dit que la retouche doit rester subtile : là on est à nouveau partis dans les choux, car tout a bougé simultanément.

Il ne faut pas.

Brice Allenbrand	26 juin
à moi

Le 26/06/2012 14:02, Alain MOREAU a écrit :

«Il y a un problème encore avec ce que tu me montres : toutes les valeurs on bougé par rapport à ça :

var r0  0.248198

var r1  0.718741

var r2  0.702197

var a1  20.1488

var a2  29.3971

var f1  145.865

var f2  151.353

var f3  160.952»

ok j’y bosse de suite

Alain MOREAU	26 juin
à Brice

Prends ton temps : je n’ai pas mangé encore ! (je suis en train d’essayer de télécharger sans succès des composants mécaniques sur les catalogues constructeurs : billes porteuses pour les triangles ; ça plante ! pffffff !!!)

Je vais les dessiner moi-même : ça ira plus vite !

Brice Allenbrand	26 juin
à moi

Le 26/06/2012 14:02, Alain MOREAU a écrit :

«Il y a un problème encore avec ce que tu me montres : toutes les valeurs on bougé par rapport à ça :…»

Maudite panne de courant ! Je n’avais pas re-vérifié la config !

Les résultats :

var r0  0.248198

var r1  0.718741

var r2  0.702197

var a1  20.1488

var a2  29.9933

var f0  100

var f1  147.744

var f3  159.88

Alain MOREAU	26 juin
à Brice

Ah, YESS !

Celui-là me plaît très mieux !

Je prend un petit moment pour l’étudier de près, mais là je crois qu’on tient le bon bout.

Les performances au zénith sont top.

Enregistre bien cette version.

Peux-tu me faire une copie d’écran intégrale de toutes les pages éditées par Plop, isophotes compris ?

Je vais essayer de les transmettre à David Vernet s’il peut y jeter un coup d’oeil pour comparer avec le design de son 600 perso : on verra si ça recoupe l’optimisation qu’il avait faite – les caractéristiques de son miroir sont quasi identiques à part qu’il est en Pyrex.

Là tu es bien sur le maillage densifié, pas de faux-col de ce côté-là ?

Attends encore un poil pour sortir les coordonnées des points : il faut qu’on vérifie autre chose avant (le comportement en appui latéral)

Ensuite seulement si on valide définitivement tu pourras reprendre les « devoirs » 😉

Car il reste un ultime point délicat à étudier : l’astigmatisme quand on pointe loin du zénith.

Comme avec les forces variables on a chargé pas mal les points de la couronne externe, on va vérifier que le le report de masse sur le triangle du bas (Cell Parts toujours à l’envers sur la figure) quand on pointe à 45° et moins, ne provoque pas une déformation hors tolérances cumulée avec celle qu’induisent les appuis latéraux.

Je reviens vers toi dès que j’ai vérifié les contraintes d’équilibrage mécanique.

A.

Observatoire de Rodrigues – Brice Allenbrand	26 juin
à moi

«Enregistre bien cette version.»

Ok boss, là j’ai un peu de temps devant moi : petit film d’horreur en solo 😉

«Peux-tu me faire une copie d’écran intégrale de toutes les pages éditées par Plop, isophotes compris ? Là tu es bien sur le maillage densifié, pas de faux-col de ce côté-là ?»

C’est à 100, le maximum autorisé, mais je te dis pas le temps de calcul 🙂

«Comme avec les forces variables on a chargé pas mal les points de la couronne externe, on va vérifier que le report de masse sur le triangle du bas (Cell Parts toujours à l’envers sur la figure) quand on pointe à 45° et moins, ne provoque pas une déformation hors tolérances cumulée avec celle qu’induisent les appuis latéraux.»

PLOP gère-t’il ça ?

SUPPORTS LATERAUX :

Alain MOREAU	26 juin
à Brice

Merci pour la copie d’écran sur l’autre fil, c’est impec.

Dans Plop tu as un onglet « Edge support and Tilt »

Je ne sais pas ce que tu trouveras dans ta version, je me souviens que j’avais galéré pour utiliser ce truc car la mienne n’était pas fonctionnelle : ça bugait dès que je voulais faire varier le tilt.

En outre je crois que le bidule voulait absolument utiliser un câble pour le soutien latéral : faut pas, c’est pas le top même si c’était à la mode à une époque.

Néanmoins, il faudrait obtenir une carte pour un pointage à 45°. 

C’est de toute façon le pire des cas – celui où le porte-à-faux est déjà important alors que l’adhérence sur les supports au dos du miroir est encore forte, générant de l’astigmatisme par les frottements des deux côtés.

(ceci dit je sais comment limiter ce problème)

De nombreuses mesures ont maintenant montré que la meilleure solution est de soutenir les miroirs de taille moyenne par seulement 2 ou 4 points situés sur la tranche du miroir pile dans le plan qui passe par son CDG.

C’est totalement contre-intuitif, mais efficace.

 

Les câbles ou sangles ont des coefficients de dilatation trop différents du verre : ça induit des contraintes, une perte d’alignement optique quand on bascule le tube, et de plus leur placement reste trop imprécis sur la tranche du miroir pour demeurer pile au CDG. 

Dernier problème : les réglages de collim. créent un angle entre la traction du câble et le plan du miroir ; ça crée un astigmatisme supplémentaire car ça ajoute ou retranche une composante dissymétrique aux appuis arrières.

Donc il faut utiliser :

• soit deux appuis très rigides à 90° (2X45° de part et d’autre de l’axe vertical du miroir)

• soit 4 appuis équidistants, répartis par paires sur deux bascules dont les pivots sont placés de la même façon (points situés à 22.5 et 67.5° de part et d’autre de l’axe)

Cette dernière solution est meilleure d’un facteur 2, et équivalente à celle du câble sur le papier ; il faut la privilégier si on fabrique avec soin (plus exigeante à réaliser, comme d’hab 😉

Le Mirror Edge Calculator d’Houdini me donne une déformation de seulement 1.8nm pour cette config. Et surtout un strehl qui n’est pas altéré de 45° à l’horizon.

L’avantage c’est que la performance sera réelle et non virtuelle comme avec un câble.

Si tu as des problèmes, envoie-moi une copie de la page concernée.

Et ne t’effraie pas des résultats car c’est là qu’il faut savoir se faire une raison : un télescope n’est pas fait que pour pointer au zénith.

Ne te torture pas trop là-dessus quand même : on ne lancera de comparaison avec la précédente géométrie de barillet que si l’on découvre un conflit des appuis latéraux avec les charges appliquées en r2 et r3.

Pour cela aussi 4 appuis seront mieux que 2.

Allez bon courage. 

Je vais me coucher tôt, j’ai besoin de récupérer quand même : ça fait un moment que j’enchaine non-stop.

A demain,

Alain

Brice Allenbrand	27 juin
à moi

 

Le 27/06/2012 00:22, Alain MOREAU a écrit :

> «Merci pour la copie d’écran sur l’autre fil, c’est impec.

> Dans Plop tu as un onglet « Edge support and Tilt »

Salut Alain,

je vois qu’on a fait le grand saut : j’ai dormi 12 h et donc réveil

tardif aussi. Donc pour ainsi dire je suis perdu : j’ai regardé du coté du net mais je

n’avance pas.

Sans rien toucher aux paramètres je lance un RUN « bidon » avec tout fixé

et demande une sortie Z88. Sur ce je lance le soft et là… rien.

Edge support & Tilt, Warp sphere to parabola, z88, refocus…. je me

doute que ça rentre et j’en comprends la finalité dans notre champ

d’investigation mais j’aurai besoin d’indice car tout est très « théorique »

dans ma tête.

J’ai jeté un coup d’oeil sur www.z88.org, il y a une version MAC ! Par

contre 47 Mo de téléchargement j’espère que je n’aurais pas à la télécharger.

J’ai toutefois commandé à Emerick pour qu’il me la ramène le 9 juillet. Je profite de sa BP pour télécharger tout ce qui me manque, ce qui va t’éviter de m’envoyer des DVD 😉

Alain MOREAU	27 juin
à Brice

Salut Brice,

Moi aussi ça fait moins d’une heure que je suis levé.

Je te contacte plus tard pour le reste. Je viens de jeter un oeil vite fait sur Z88 : il y a une compatibilité directe (si ça marche !-) avec les fichiers DXF. Ce serait top si je peux directement faire mes simul. à partir d’Autocad. Ne te fais pas chier avec ça, je vérifie tout à l’heure et te tiens au courant.

Alain MOREAU	27 juin
à Brice

J’ai mis le nez vite fait dans Z88 : c’est top pour les calculs de structure, on retrouve toutes les fonctions essentielles. Ce truc est produit par une université. On comprend pourquoi les allemands fabriquent de la belle mécanique.

Par contre la version 2.0 est hyper récente : 20 juin 2012 !

Pur hasard, mais du coup la version allemande n’a pas encore été traduite… dur-dur : mein Deutcsh ist sehr « alt »

J’ai toutefois parcouru le «theoriehandbuch» pour me faire une idée des possibilités : passionnant. Par contre il est quasi obligatoire d’utiliser ça avec Autocad ou autre logiciel CAO du même genre (jette un oeil p80 à 86 pour te faire une idée) Pour toi qui maîtrise l’allemand, les maths et l’informatique, ça devrait être une ballade de santé 😉

Le bouzin pèse quand même 700Mo dans sa version complète Mac-Linux : une paille !

Je ne vais pas m’embarquer là-dedans : trop complexe et trop long à se mettre en main pour en tirer quelque chose d’utilisable dans un délai raisonnable.

Je ne peux pas tout avaler d’un coup : pour l’instant Autocad m’occupe à (gros) plein temps.

A.

Brice Allenbrand	27 juin
à moi

Stupide que je suis, bon allons y,

45, 70 et 90° :

Par contre je ne comprends pas que le Tilt puisse varier puisque de toutes façon il faut relancer Z88 à chaque fois manuellement.

Alain MOREAU	27 juin
à Brice

Bon, ça t’a au moins sorti quelque chose, mais c’est n’importe quoi. 

La figure n’est pas logique : ni l’orientation, ni la position des points de contact.

En pièces jointes, voici ce que tu devrais observer sur le principe, en montage azimutal (dans l’ordre : miroir horizontal, à 45°, vertical, vertical de profil)

Brice Allenbrand	27 juin
à moi

Le 27/06/2012 16:40, Alain MOREAU a écrit :

> «Bon, ça t’a au moins sorti quelque chose, mais c’est n’importe quoi.

> La figure n’est pas logique : ni l’orientation, ni la position des

> points de contact.

>

> En pièces jointes, voici ce que tu devrais observer sur le principe,

> en montage azimutal (dans l’ordre : miroir horizontal, à 45°,

> vertical, vertical de profil)»

J’ai un problème : la sortie correspond à celles que j’ai vu sur le net

en capture sur de nombreux forums. Les commentaires font tous aussi état

de ce fameux problème d’orientation. D’où sors-tu ces captures d’écran ?

Du z88 téléchargé sur leur site ?!

Ca pèse quand même 47 Mo. J’ai déjà téléchargé pire depuis Rodrigues et

s’il le faut je le ferais.

Autre possibilité, je t’envoie compressé les 2 fichiers de sorties que

plop me génére.

Alain MOREAU	27 juin
à Brice

«J’ai un problème : la sortie correspond à celles que j’ai vu sur le net

en capture sur de nombreux fora. Les commentaires font tout aussi état

de ce fameux problème d’orientation. D’où sors-tu ces captures d’écran ?

Du z88 téléchargé sur leur site ?!» 

Non ça sort d’échanges sur Astrosurf, il y a un bout de temps déjà. 

Malheureusement j’ai vérifié : les liens ne sont plus actifs donc je ne sais plus remonter à la source. 

«Ca pèse quand même 47 Mo. J’ai déjà téléchargé pire depuis Rodrigues et

s’il le faut je le ferais.» 

C’est totalement inutile de te prendre la tête avec ça : 

autant pour la géométrie des supports il était indispensable de l’étudier soigneusement et spécifiquement pour ce miroir car de nombreux choix cruciaux en découlent,

autant pour le soutien latéral on n’a le choix dans ce diamètre qu’entre 4 solutions performantes (cordes à piano, câble, 2 roulements sur points fixes ou 4 roulements sur bascules) 

Ce choix ne dépend pas de l’épaisseur, du diamètre, du f/D ou du matériau : uniquement de la précision mécanique de sa réalisation, de son positionnement et de la rigidité des supports. 

Donc qu’on étudie ou pas la question, ça ne changera strictement rien au final. 

Ce fut utile précédemment pour découvrir et mettre au point les solutions dont on sait qu’elles fonctionnent bien maintenant.

On aurait juste pu voir si un soutien sur 2 points suffisait ; mais de toute façon c’est une chose qu’on peut facilement modifier à posteriori pourvu qu’on prévoie l’option dès le départ – ce que je suis condamné à faire de toute façon en vue d’une possible utilisation future en équatoriale. 

Ne gaspille pas ton énergie là-dessus ; si ça avait marché directement dans Plop ça ne coûtait rien de jeter un oeil dans la foulée, sinon on s’en passera très bien. 

J’optimiserai graphiquement pour éviter les « conflits de voisinage » et si c’est limite j’assurerai avec 4 roulements et 2 bascules. 

En prévoyant de surcroît un réglage sur le ciel, ça fonctionnera parfaitement.

«Autre possibilité, je t’envoie compressé les 2 fichiers de sorties que

PLOP me génère.» 

Non laisse tomber. 

Envoie-moi plutôt les coordonnées des points : j’en ai besoin pour dessiner toutes les pièces du barillet. 

Comme on dit : le mieux est l’ennemi du bien. 

Quand une solution fonctionne, on l’applique c’est l’essentiel. 

Alain

Brice Allenbrand	27 juin
à moi

ok c’est en PJ

A+

Brice Allenbrand	27 juin
à moi

«Non ça sort d’échanges sur Astrosurf, il y a un bout de temps déjà. 

Malheureusement j’ai vérifié : les liens ne sont plus actifs donc je ne sais plus remonter à la source.» 

Essaie http://images.google.fr/et glisse-dépose l’image dessus. Peut-être ça te trouvera des résultats analogues.

Alain MOREAU	27 juin
à Brice

Merci, impeccable !

Je te ferai passer un dessin du barillet dès qu’il sera prêt, pour que tu vois ce que deviennent ensuite les calculs 😉

Bonne nuit,

Alain

Brice Allenbrand	28 juin
à moi

J’ai retrouvé ta topho :

http://www.astrosurf.com/ubb/Forum2/HTML/032756-6.html

Brice Allenbrand	28 juin
à moi

J’ai essayé de trouver Mirrormesh 3D de Robert Houdard mais il semble

qu’il n’ait pas publié de version publique 😦

Alain MOREAU	28 juin
à Brice

Pareil j’ai retrouvé ce fil de 2010 ; il était très intéressant tout du long : grosse expérience de tous les intervenants sur ce fil.

Tous ont construit de nombreux télescopes, et tous parmi les plus grands diamètres en service actuellement, et parmi les plus performants.

Bon désolé, mais je ne suis pas opérationnel aujourd’hui : gros mal de crâne, je couve une saleté depuis 24h, je me sens fébrile. 

On a un temps désastreux depuis le mois de mars, avec des écarts de 20°C d’une journée à l’autre.

J’ai pris froid je pense, une angine sûrement.

Brice Allenbrand	28 juin
à moi

> «On a un temps désastreux depuis le mois de mars, avec des écarts de

> 20° d’une journée à l’autre.

> J’ai pris froid je pense, une angine sûrement.»

Les éclaircies n’ont pas eu lieu, soigne toi bien, moi c’est aprem

devant des bons films d’actions qui permettent d’être suivis même d’un

oeil. Je te rassure, le soir ici j’ai des chaussettes (!!) et la polaire ! : 19° sous la varangue… Mince !

Alain MOREAU	28 juin
à Brice

Oui mais nous on est censés être au coeur de l’été : les jours raccourcissent déjà, c’est dire !

Bon film !

Allez je rattaque : ça va un peu mieux.

Finalement j’ai bien fait de re-parcourir intégralement hier tard le fil de 2010 : 

après un bon dodo et malgré mes neurones engourdis, ça m’a donné une idée pour solutionner un problème récurrent de réglage des barillets monoblocs.

Il faut que je rentre sur un calque la géométrie des points que tu m’a fait passer hier : j’en ai besoin pour étudier ça pendant que c’est chaud.

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

J’ai un souci sur les coordonnées des points que tu m’as fournies : 

un petit décalage en xy sur des points qui devraient être rigoureusement symétriques, par rapport à la droite // à y, qui coupe le miroir en son centre. 

La différence est trop importante pour que je puisse la négliger. 

Une valeur insuffisamment approchée de Pi ? ou une erreur minime sur un angle ?

En tout cas il faut que les coordonnées des points idéaux soient réellement calculées au micron près, si je ne veux pas ajouter cette imprécision-là à celle – inévitable – due aux tolérances d’usinage.

Brice Allenbrand	29 juin
à moi

«Une valeur insuffisamment approchée de Pi ? ou une erreur minime sur un

angle ?»

Comme ça à chaud je pense que je n’aurais pas dû faire varier l’angle du

4ème point (hors triangle)… mais l’explication mathématique ne me

vient pas. L’angle est passé de 30° à 29.9933° ce qui justifie l’écart

minime…

Je m’y mets de suite.

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Arrrgh !

Ceci m’avait échappé dans le fichier texte !

Je t’avais bien précisé de fixer toutes les variables de la géométrie pour contraindre Plop à calculer ce qu’on lui demande, et rien d’autre !

Je suis bon pour reprendre tout ce que j’ai fait ce matin, et toi aussi (y a une justice, quand même 😉

On va vérifier plutôt 3 fois qu’une avant de se lancer : la moindre erreur et c’est la gamelle !

Brice Allenbrand	29 juin
à moi

Le 29/06/2012 14:49, Alain MOREAU a écrit :

> «Arrrgh !

> Ceci m’avait échappé dans le fichier texte !

> Je t’avais bien précisé de fixer toutes les variables de la géométrie

> pour contraindre Plop à calculer ce qu’on lui demande, et rien d’autre !

> Je suis bon pour reprendre tout ce que j’ai fait ce matin, et toi

> aussi (y a une justice, quand même 😉

> On va vérifier plutôt 3 fois qu’une avant de se lancer : la moindre

> erreur et c’est la gamelle !»

Oui mais lorsque tu m’avais demandé de fixer les points, ça en faisait

partie. Je n’ai que travaillé sur les forces ensuite. Et c’était déjà

trop tard, je viens de m’apercevoir de mon erreur.

D’ailleurs cette valeur de 30 est arbitraire, avec la symétrie, elle

pourrait tout aussi bien être de 0 avec un décalage de 30 sur les autres. Je

relance un RUN à 30 en faisant varier les angles mais pas la position

des points OK ?

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Mmmmh, attends 2 mn : ne lance plus de run. 

On analyse à chaque fois sinon on va réinventer la roue sans fin.

(ça s’appelle le mouvement perpétuel 😉

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Reprenons sur le nouveau fil si tu veux bien, pour repartir d’une base claire et précise

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	29 juin
à moi

Le 29/06/2012 15:20, Alain MOREAU a écrit :

Reprenons sur le nouveau fil si tu veux bien, pour repartir d’une base claire et précise.

OK

COORDONNEES DE POINTS ERRONEES :

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

En fait, le problème ne semble pas porter sur les coordonnées des points des triangles, qui semblent parfaitement cohérentes ; mais uniquement sur celles des points de collimation : 

Par exemple on devrait avoir pour C3 : x(C3) = 400.000

pour C1 et C2 : y(C1) = y(C2) = 294.6??

(les autres coordonnées de ces points sont fausses aussi, logiquement)

Peux-tu tout vérifier en détail STP ? 

Je vais tout construire sur ces bases : si on a un souci, ça va foutre un gros bordel et me faire perdre un temps inimaginable pour corriger après-coup, avec une énorme probabilité d’erreur consécutive à un oubli quelque-part.

Surtout que C1, C2, C3, concernent l’usinage du barillet : ce n’est pas rattrapable à posteriori en cas d’erreur.

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Je continue là, ce sera plus clair.

Ci joint ce que tu m’as transmis pour la dernière config, celle qu’on a adoptée.

Fixe :

 

r0 = 0.248198

r1 = 0.718741

r2 = 0.702197

a2 = 30.0000

f0 = 100.000

Laisse le reste variable, et voyons ce qui se passe 

(on va voir si ça nous sort 2 forces identiques sur la base des triangles, car l’apparition de deux forces différentes sur la version précédente venait peut-être déjà de là)

Sois super rigoureux maintenant dans la méthodologie, sinon on va y passer notre jeunesse, et la mienne est de plus en plus précieuse 😉

PLOP III :

Brice Allenbrand	29 juin
à moi

Bon, nouveau fil, le mieux est l’ennemi du bien. Ca me va bien comme dicton !

(Mauvaise nouvelle : aussi loin que je remonte dans mes sauvegardes j’ai fait varier l’angle du 3ème point.

Bonne nouvelle j’ai tenté quelques simulations avec un maillage léger, et le fait de fixer à 30 tend à éloigner le triangle du centre sans pour autant diminuer sa taille. C’est bien ce que tu cherchais si j’en juge de la re-lecture de tous les emails échangés. Le temps de lancer un RUN final que je mets de coté pour comparaison finale.)

Je reprends là ou on était :

Je continue là, ce sera plus clair.

Ci joint ce que tu m’as transmis pour la dernière config, celle qu’on a adoptée :

«Fixe :

r0 = 0.248198

r1 = 0.718741

r2 = 0.702197

a2 = 30.0000

f0 = 100.000

Laisse le reste variable, et voyons ce qui se passe»

On est bien d’accord : ça signifie que l’écart angulaire (a1) des points du triangles va changer, ainsi que la force sur les deux points de périphérie (f1) et sur le point d’appui (f3)

(«on va voir si ça nous sort 2 forces identiques sur la base des triangles, car l’apparition de deux forces différentes sur la version précédente venait peut-être déjà de là»)

Si tu valides ton raisonnement confirme par mail et je lance le run, entre temps je termine le mien.

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Oui, c’est bien ça le raisonnement.

Vas-y fais péter la bouzine !

Brice Allenbrand	29 juin
à moi

Le 29/06/2012 15:52, Alain MOREAU a écrit :

> «Oui, c’est bien ça le raisonnement.

> Vas-y fais péter la bouzine !»

OK, juste un détail : si le levier est astatique pourquoi ne pas fixer à

« 100 » la force sur le point externe au triangle ? Autant les maths oui

mais autant la physique non 😉

Je lance le bestiau, maillage léger pour commencer !

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

(éloigner le point d’appui des triangles du centre du miroir faciliterait en outre le positionnement des renforts sous le barillet)

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Le 29 juin 2012 13:55, Brice Allenbrand <brice@allenbrand.com> a écrit :

«OK, juste un détail : si le levier est astatique pour ne pas fixer à

« 100 » la force sur le point externe au triangle ? Autant les maths oui

mais autant la physique non ;)» 

Pas grande importance : de toute façon il va falloir convertir ça en grammes sur chaque support. 

Ce n’est qu’une façon différente d’exprimer pour chaque point le pourcentage du poids total qu’il prend en charge.

Brice Allenbrand	29 juin
à moi

Résultat :

var r0  0.248198

var r1  0.718741

var r2  0.702197

var a1  20.2773

var f1  151.191

var f2  151.223

var f3  161.356

Semble bien que f1=f2.

RMS = 2.1

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

OK.

Alors : force f1 = f2 = 151.210

Bloque tout le reste aussi sauf f3, qui va donc pouvoir varier légèrement pour l’ajustement.

Le reste ne doit pas bouger.

(vérifie vraiment en détail après le run, car il est possible que Plop déverrouille une commande si elle crée un conflit : c’est improbable mais si on est très près d’une frontière, c’est possible)

Brice Allenbrand	29 juin
à moi

f3=161.356

RMS = 2.15

rien ne bouge

si je libère f1 et f3 non plus

si je fixe les forces

je libere a1 => rien

je libere r2 => rien

je libere r1 => variation de quelques dix-millièmes

je libere r0 => variation de quelques millièmes

Brice Allenbrand	29 juin
à moi

Le 29/06/2012 15:56, Alain MOREAU a écrit :

> «(éloigner le point d’appui des triangles du centre du miroir

> faciliterait en outre le positionnement des renforts sous le barillet)»

Tu parles de la seconde croix rouge ? Excuse les questions idiotes mais

je veux être rigoureux.

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Alors ça veut dire que je suis tombé pifométriquement sur la valeur exacte du premier coup : ce n’est pas pile la moyenne, puisque l’épaisseur du miroir varie rapidement en périphérie…

Bien !

Plus qu’à lancer un run avec un maillage mieux résolu, et à m’envoyer une copie de la sortie complète.

Si c’est tout OK, tu pourras re-sortir les coordonnées :-)))

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Non, j’évoque directement le dessin du barillet. 

(en fait tous ces calculs se convertissent au fur et à mesure dans ma tête en géométrie concrète du barillet : au final il faut soutenir tout ça correctement, et que ce soit usinable et constructible !)

Brice Allenbrand	29 juin
à moi

Le 29/06/2012 16:33, Alain MOREAU a écrit :

> «Alors ça veut dire que je suis tombé pifométriquement sur la valeur

> exacte du premier coup : ce n’est pas pile la moyenne, puisque

> l’épaisseur du miroir varie rapidement en périphérie…»

C’est super stable, j’ai fait plusieurs tests et même le plus « osé »

var r0  0.25

var r1  0.71525

var r2  0.706465

var a1  20.7171

var f1  152.898

Tu as bien lu : j’ai « fixé » r0 à 0.25 et appliqué la même force sur les

3 points dont 2 du triangle.

RMS de 2.16

Brice Allenbrand	29 juin
à moi

>» Plus qu’à lancer un run avec un maillage mieux résolu, et à m’envoyer

> une copie de la sortie complète.

> Si c’est tout OK, tu pourras re-sortir les coordonnées :-)))»

Lesquelles ? celles-ci ou bien avec le 0.25 et équilibrage des forces.

Brice Allenbrand	29 juin
à moi

Au diable l’avarice j’ai un dual core donc je lance 2 RUN

1)

var r0  0.25

var r1  0.71525

var r2  0.706465

var a1  20.7171

var f1  152.898

2)

var r0  0.248198

var r1  0.718741

var r2  0.702197

var a1  20.2773

var f1  151.209

var f3  161.355

Maillage max de 100 et que le meilleur gagne !

Résultats vers 13h TU

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Tiens compte du délai de communication et d’analyse des données : je ne suis pas aussi rapide que ton ordinateur !

(mais incomparablement plus performant dans l’analyse 😉

Pour juger laquelle est la meilleure, j’ai besoin de « voir » les deux côte à côte, et d’avoir toutes les données pour les comparer méthodiquement, pas ce (trop) bref aperçu.

Comme déjà dit : ce ne sont pas que des chiffres ; ils doivent être traduits en mécanique pour prendre un sens, c’est la finalité de ce travail.

Pour le moment la seule chose que je « voie » avec les maigres bribes dont je dispose, c’est qu’à 0.25 du centre, un point est pile sous la bordure du secondaire, et donc c’est moins bon que s’il est à 24, un peu plus dans l’ombre.

Ne m’oblige pas à reconstituer mentalement la totalité de ce que Plop offre comme moyens de visualisation : c’est pour cela qu’ils existent, pour apprécier d’un seul coup d’oeil, en // des chiffres, si le résultat s’est réellement amélioré, ou seulement virtuellement.

Et attend ma réponse avant de faire un pas de plus, sinon on va faire deux pas en avant, trois en arrière, et s’agiter beaucoup sans rien produire de pertinent.

On est dans la même situation de communication que dans un vaisseau lointain avec la Terre : le délai doit être accepté sinon ça se croise dans tous les sens et on ne sait plus où on en est ni de quoi on parle.

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

OK bonne idée de lancer les 2 runs en // : ça va nous permettre de comparer en détail.

Fais-moi passer ensuite, pour les deux runs :

• les fichiers texte complet

• les plots

• la géométrie générale du barillet

• les dimensions des triangles

Avec ça je devrais visualiser plus facilement si on va vraiment gagner quelque chose ou pas à égaliser toutes les forces.

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

En toute logique et en première analyse, ce ne sera pas meilleur.

Brice Allenbrand		29 juin

> «Pour le moment la seule chose que je « voie » avec les maigres bribes

> dont je dispose, c’est qu’à 0.25 du centre, un point est pile sous la

> bordure du secondaire, et donc c’est moins bon que s’il est à 24, un

> peu plus dans l’ombre.»

MENFIN !! Avec une simulation à 0.23 tu me disais il y a quelques jours que

c’était trop près du centre à présent je dois être à l’ombre. Idéalement

r0 devrait valoir aux alentours de 0.24 alors ?! Vu l’îlot de stabilité

dans lequel on se trouve, il faudrait peut-être y penser et ajouter une

contrainte. IMHO.

Encore 15 minutes je pense !

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Je t’ai dit aussi que c’est subtil :

Les touches sous le miroir en pratique sont très ponctuelles, mais pas infiniment ponctuelles comme le calcule Plop.

Leurs frottements au dos du miroir sont faibles, mais pas du tout nuls, et ils ont une grosse incidence sur les performances. 

Or Plop les néglige.

Comme toutes les simulations, il tourne grâce à des hypothèses simplificatrices.

Déplacer modérément vers l’intérieur les sommets des triangles peut améliorer légèrement PTV et RMS.

Les déplacer un peu trop, et on répercute ça indirectement sur la position des points de collimation : celle-ci du coup devient moins stable…

Ce qu’on a gagné virtuellement par calcul d’un côté, on l’a perdu concrètement de l’autre à cause des réalités mécaniques ! 

Plop n’intègre pas tous les paramètres d’un instrument ; il fait son job et ça s’arrête là.

C’est à nous de l’utiliser lucidement dans ses limites et pour ce qu’il est : un bon outil de simulation « théorique » pour une optique idéalement soutenue « comme par magie »

Dans la vraie vie, on a intérêt à savoir interpréter ce qu’il nous raconte.

PLOP III, RESULTATS ANNEXES:

Brice Allenbrand	29 juin
à moi

**** AArgh j’ai laissé varier les positions. Je recommence ?!

j’ai recommencé en fixant les points, comme ce que l’on faisait depuis le début. Avec nos valeurs de référence.

var r0  0.248198

var r1  0.718741

var r2  0.702197

var a1  20.2773

var f1  151.209

var f3  161.355

eh bien après 5000 itérations çà s’arrête automatiquement avec un RMS de 2.19

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Ahhh !!!  5000 itérations : c’est pas de la simul. de tarlouze ça !!!!

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	29 juin
à moi

Le 29/06/2012 17:58, Alain MOREAU a écrit :

«Ahhh !!!  5000 itérations : c’est pas de la simul. de tarlouze ça !!!!»

C’est la limite, je peux relancer le calcul mais c’est mauvais signe…

PLOP III, UNE IDEE :

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	29 juin
à moi

Alain,

en faisant des tests heuristiques avec un maillage simple, je trouve

qu’en fixant les forces sur 3 points et en posant r2=r1 on trouve des

résultats acceptables. J’attends de toute façon tes conclusions

préliminaires.

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

r2 = r1 = pas mieux : on s’en fout.

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	29 juin
à moi

Le 29/06/2012 17:59, Alain MOREAU a écrit :

> «r2 = r1 = pas mieux : on s’en fout.»

Arf comme ça c’est dit. Je voyais ça du point de vue de la fabrication. Haha

c’est pas le même métier !

Dis voir quelle serait le domaine de variation du r0 que tu tolères,

l’intervalle de valeurs possibles ?!

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

On pourrait aller de 0.2 à 0.25 en théorie, mais en maintenant r2>0.7 (ou vraiment très voisin, sinon la collim. devient instable)

ça veut dire que les triangles devront s’allonger encore, donc pour maintenir une bonne répartition des forces avec la collim, ils devront rétrécir en largeur : ils vont devenir moins précis sur les forces à tolérance d’usinage identique, ou plus chers à précision identique sur les forces… tu vois le genre ?

PLOP III : RESULTATS

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	29 juin
à moi

(La vache 3.5 Go de RAM utilisée)

Je rappelle les conditions initiales :

1)

var r0  0.25

var r1  0.71525

var r2  0.706465

var a1  20.7171

var f1  152.898

2)

var r0  0.248198

var r1  0.718741

var r2  0.702197

var a1  20.2773

var f1  151.209

var f3  161.355

Maillage de 100

R E S U L T A T S

1) RMS : 2.23

var r0  0.25

var r1  0.71248

var r2  0.701769

var a1  20.7999

var f1  152.902

var f3  162.989

2) RMS : 2.20

var r0  0.237607

var r1  0.715549

var r2  0.699977

var a1  20.22

var f1  151.216

var f3  161.354

**** AArgh j’ai laissé varier les positions. Je recommence ?!

3) Pour info, le RUN que j’avais fait tout au début et que j’avais mis

de coté donnait des valeurs très similaires.

Je te joins 01 et 02 qui correspondent aux copies d’écran des résultats.

J’ai eu un pépin : PART DIMENSION me donnait un écran vide 😦

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Ok, laisse-moi le temps d’étudier ça.

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Dommage qu’on n’ait pas les dimensions des triangles : en deux secondes ça nous aurait donné la distance radiale des pistons astats au centre du miroir. 

(toujours mes problèmes d’encombrement là-dessous, entre les leviers et les renforts !)

Par contre, la seconde version rapproche en effet légèrement les points de collim. du centre, mais pas assez pour altérer la stabilité.

Un effet positif : les triangles sont un peu plus grands, donc plus précis.

Cette dernière version me va bien.

De toute façon on voit maintenant qu’on est dans un mouchoir de poche question performances ; c’est effectivement le signe d’une bonne stabilité, et d’une bonne optimisation. On n’obtiendra pas mieux, et si un léger écart à l’idéal apparaît à l’usinage, il n’aura que peu d’incidence sur les perfs.

Donc relance un run ultime pour cette version (pense à rectifier aussi le maillage en profondeur)

Et on sort une cartographie complète et définitive de cette p….n de géométrie de barillet à la mord-moi-le-noeud !

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	29 juin
à moi

Le 29/06/2012 17:55, Alain MOREAU a écrit :

> «Dommage qu’on n’ait pas les dimensions des triangles : en deux

> secondes ça nous aurait donné la distance radiale des pistons astats

> au centre du miroir.»

ça je peux te le calculer ! donne moi le point exact !

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

T’emmerde pas : j’ai de toute façon quelques heure à passer sur le placement de toutes les breloques à pendre au cul du barillet.

Tu vas recalculer tous les nouveaux points, à partir de là je ferai les modifs nécessaires.

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	29 juin
à moi

Les points:

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

ça c’est du véloce !

Un petit contrôle avec un triangle s’il veut bien te le sortir ?

(fais gaffe aussi à ne pas me cacher les détails du Plot sur la capture d’écran : il n’y a pas que le RMS dans la vie 😉

Souviens-toi : la façon dont évolue le ratio RMS/PTV d’un run à l’autre nous renseigne aussi sur la pertinence de la modif qu’on a tenté, et sur la robustesse du résultat si on fait varier d’autres paramètres comme l’obstruction ou le f/D réel (le miroir n’est pas encore taillé 😉

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	29 juin
à moi

Le 29/06/2012 18:23, Alain MOREAU a écrit :

«ça c’est du véloce ! un petit contrôle avec un triangle s’il veut bien te le sortir ?»

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Nickel.

Allez zou : cette fois c’est plié.

J’espère que tu as bien tout sauvegardé.

Si ce n’est pas abuser, je serais ravi que tu m’envoies une copie d’écran séparée de chaque onglet dans Plop – pas seulement des résultats, mais aussi chaque page de paramètres que tu as rentrés pour cette solution – car en plus de laisser une trace exhaustive de notre travail, ça présentera deux avantages :

• le premier, c’est que je vais imprimer à l’échelle toutes les sorties graphiques : ça me permettra de détecter instantanément la moindre erreur à la production (beaucoup de pièces vont être découpées au laser ou au jet d’eau avant que je ne les reprenne à la fraiseuse : au prix/mn sur CNC, avec les matériaux mis en oeuvre, il faut réagir vite en cas de pb)

• le second c’est sa fonction pédagogique : autant que nos échanges de mails puissent profiter à d’autres (ne serait-ce qu’à nos futurs assistants) 

On peut facilement reprendre l’essentiel du contenu pour expliquer – illustrations à l’appui avec les pages de Plop – la procédure d’optimisation, ses possibilités, ses points critiques et ses limites.

Nos échanges me paraissent résumer assez bien finalement l’essentiel des questions qui se posent durant ce travail, et des réponses qu’on peut y apporter.

Un petit didacticiel en quelque sorte, adapté à notre cas particulier, mais permettant d’introduire de nombreuses notions d’optique et de mécanique instrumentales : 

un domaine plein de subtilités qui nécessite une bonne formation pour s’en rendre maître. 

Ce ne sera pas du luxe si dans quelques années on a besoin d’aide pour faire tourner la boutique.

Tout cela évidemment prendra une forme plus concrète durant la réalisation.

(la copie des pages n’est pas urgente : j’ai tout ce qu’il faut pour bosser à présent ; mais autant battre le fer tant qu’il est chaud)

Soyons fiers de nous : nous avons fait du bon boulot en finalement peu de temps, malgré la distance et les difficultés de communication que ça engendre inévitablement.

Bonne soirée,

Alain

Alain MOREAU	29 juin
à Brice

Allez, juste un schéma de principe du barillet pour que tu puisses faire le lien entre nos élucubrations et la réalité mécanique qui se cache derrière.

en orange : la structure générale de l’étage primaire, ses renforts et ses points de liaison au serrurier,

en cyan : le miroir et ses 2 supports latéraux sur bascules,

en magenta : les 3 points de collimation,

en vert : les triangles et leurs touches,

en jaune : les leviers astatiques, leurs pistons et leurs contrepoids.

Par contre je suis en train de tout reprendre avec les nouvelles cotes (ici la version erronée) en re-dessinant à zéro pour éliminer tout risque d’erreur.

Je vais avoir besoin de la valeur en grammes de chaque force sur les appuis quand le télescope pointe au zénith : il faut prendre 36,000 pour le poids du miroir – c’est un maximum.

Je calculerai moi-même le poids de chaque pièce qu’il faut ajouter pour les étages intermédiaires entre le dos du miroir et les astats. 

Il restera à terme à faire seulement une règle de trois sur les forces « miroir seul », quand j’aurai reçu le miroir fini et que je pourrai mesurer son poids exact pour pré-régler les astats avant le montage final.

On peut voir ça à un autre moment si tu as autre chose à faire ; de toute façon je vais arrêter maintenant pour faire à manger.

Les filles sont là pour le week-end, donc je ne serai pas aussi disponible pour continuer.

A+

Alain

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	30 juin
à moi

Joli le modèle de barillet !

> «On peut voir ça à un autre moment si tu as autre chose à faire ; de

> toute façon je vais arrêter maintenant pour faire à manger.»

Ah bon il t’arrive de manger ?! Tu lâches Autocad ? Je verrais bien une

tourte modélisée !

> Les filles sont là pour le week-end, donc je ne serai pas aussi

> disponible pour continuer.

Ok !

A+

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	30 juin
à moi

> «Les filles sont là pour le week-end, donc je ne serai pas aussi

disponible pour continuer.»

Passe leur mon bonjour !

PS : et n’attaque pas AutoCAD avant Lundi s’il te plait. J’ai lancé des

RUN depuis hier soir. J’essaie de trouver une meilleure solution,

adaptée à tes critères mais sans passer par la case «optimize». A force de

potasser la doc j’ai trouvé peut-être une autre méthode. Le PC turbine à

50% ça me laisse du temps libre pour le reste. Dommage que la carte mère

de mon quad-core soit tombée en panne. Mon ancien PC était le plus rapide

de Rodrigues !

Alain MOREAU	30 juin
à Brice

Trop tard, j’ai déjà re-dessiné tout le squelette avec les nouvelles données.

Mais de toute façon on ne va rien gratter de significatif à ce stade : crois-moi beaucoup de gens hyper-compétents ont planché là-dessus depuis de nombreuses années ; il faut savoir que derrière les pseudos de pas mal d’intervenants avec qui tu me vois échanger régulièrement sur AS, se cachent de grosses pointures du métier. 

Ils sont connus dans la communauté des amateurs, mais aussi dans celle des professionnels : ils le sont.

La plupart sont des pros de l’optique, ou de la mécanique spécialisés dans l’instrumentation astronomique.

J’ai vérifié par rapport au premier jet que m’avait fourni Pierre Strock (un Gadzart qui a baigné là-dedans depuis qu’il était petit) : 

au bout de dix jours de travail acharné on a amélioré son résultat d’un pouillème. 

Les autres gains potentiels sont illusoires, contraints par des impératifs mécaniques.

On reste dans le « bruit de mesure » comme on dit. 

Faut pas rêver : on n’est pas les premiers à plancher sur le sujet. 

Et comme déjà dit on ne va pas passer le temps et l’argent qu’on n’a plus à ré-inventer la roue.

Comme tout le monde, on utilisera du verre, de l’acier, de l’alu, du carbone…

C’est comme quand on taille un miroir : au départ on se fixe des spécifications chiffrées ; quand elles sont atteintes (si on les atteint !) on arrête les retouches. 

Sinon on peut poursuivre à l’infini le polissage d’une optique qui 10 ans après sera toujours sur l’établi…

Tout ça pour rigoureusement aucune différence visuelle à l’oculaire, une fois parvenu à une bonne précision nominale.

Je suis perfectionniste au moins autant que toi, mais je sais reconnaître quand un résultat est excellent et plus que suffisant.

A présent ce qui compte c’est d’avancer sur le reste, sur tout le reste de l’étude technique et financière, car l’objectif ultime – l’unique – est de parvenir à construire cet engin.

Loin de moi l’envie de te décourager dans tes explorations, mais sache qu’elle n’apporteront rien de concret à l’avancement dans l’immédiat.

Comme toi j’ai l’esprit curieux : si j’étais payé pour ce qu’on fait en ce moment, je ne ferais que ça. Mais ce n’est pas le cas.

On a bien bossé, on a validé un design dont on est certain qu’il va performer, et cette étude était indispensable pour déterminer les choix techniques essentiels.

Maintenant je n’ai aucun moyen ni en temps ni en argent de me lancer dans des innovations aléatoires.

Si tu veux plancher utile, je ne manque pas d’idées qui me feront gagner un temps précieux et me permettront de me concentrer sur l’essentiel : traduire ça en un objet fonctionnel.

Le premier truc qui me rendrait service, bien que ça te paraisse trivial, serait de me calculer les forces sur chaque point.

Le miroir pèse 36kg – voire un poil moins selon le brut qui sera livré à Franck – une fois fini (plus de 4kg partent à l’ébauchage pour lui donner sa forme à f/3.3)

J’ai besoin de ça pour dimensionner convenablement toutes les pièces du barillet.

Bon week-end en attendant,

J’ai transmis tes bises aux filles, qui te les rendent bien 😉

Alain

POIDS ET MESURES

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	2 juil.
à moi

Hello, alors on a :

F : focale

D : diamètre

e : épaisseur du miroir à l’extrémité

d : densité

f : flèche au centre du miroir (profondeur d’abrasion)

V : volume de miroir à abraser

Poids : poids du miroir au total

Application numérique : F=1980, D=600, e=60, d=2.3

f = 11.3799879 mm soit 48.62 mm d’épaisseur de miroir au centre

V = 1.61 litres

P = 35.316 kg

Je ne tiens pas compte de l’aluminure et le miroir est sphérique. Je peux simuler un miroir parabolique si tu veux.

Si tu as le courage voici directement le volume en fonction de la focale F, du diamètre D et de l’épaisseur d (clique sur l’image pour les calculs exacts)

Alain MOREAU	2 juil.
à Brice

Ah bah voilà : là je suis d’accord !

Vu sa monstrueuse épaisseur, tu es autorisé à négliger l’aluminure.

Et vu l’abominable quantité de matière qu’on enlève à la parabolisation, tu as le droit d’oublier l’écart à la sphère.

Comme le blank brut délivré par Schott peut mesurer jusqu’à 63mm d’épaisseur selon les coulées (dixit Franck G.) après dressage et doucissage de la face arrière, de la tranche, création des chanfreins et de la forme, le miroir net fini peut peser jusqu’à 36kg.

Donc on va prendre cette base pour le calcul des forces qui s’appliquent en chaque point.

De toute façon les flexions élastiques de la structure porteuse sont proportionnelles à la charge : en dimensionnant tout pour cette valeur, je serai tout à fait sûr.

Le seul point délicat, c’est la dimension et la masse des astats : là je n’ai qu’une marge étroite de manoeuvre.

Le réglage du CDG des leviers est forcément limité par l’espace disponible sous le barillet 

(sinon il faut remonter le tube / au sol, donc le PO et le CGD de l’ensemble, qui devient ainsi plus lourd, moins stable et moins accessible)

Après l’abandon de Plop, si tu as le blues post-partum et que tu te sens désoeuvré, tu peux me calculer la force sur chaque support ?

En attendant pour te faire patienter, encore une petite pièce (jointe) toute chaude sortie du bureau d’études.

(PS : pas mal Wolframalpha 😉

Alain

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	2 juil.
à moi

Le 02/07/2012 11:38, Alain MOREAU a écrit :

> «Ah bah voilà : là je suis d’accord !

> Vu sa monstrueuse épaisseur, tu es autorisé à négliger l’aluminure.

> Et vu l’abominable quantité de matière qu’on enlève à la

> parabolisation, tu as le droit d’oublier l’écart à la sphère.»

Juste pas curiosité 😉

Quand on parabolise, on garde « au mieux » le centre ou bien les bords de

la concavité sphérique ?!

> «Après l’abandon de Plop, si tu as le blues post-partum et que tu te

> sens désoeuvré, tu peux me calculer la force sur chaque support ?»

J’ai pas abandonné PLOP. 72h de calculs bientôt ! 🙂

Par contre soyons clair, car en cours de Méca j’étais une burne, je me

contentais de calculs par rapport à des CdG et des moments d’inerties.

Tu veux les forces sur les 3 points de chaque triangle ?

> «En attendant pour te faire patienter, encore une petite pièce (jointe)

> toute chaude sortie du bureau d’études.»

Chouliiii les pistons 😉

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	2 juil.
à moi

> «(PS : pas mal Wolframalpha ;-)»

http://demonstrations.wolfram.com/LensmakersEquation/

🙂

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	2 juil.
à moi

> J’ai pas abandonné PLOP. 72h de calculs bientôt ! 🙂

non, fini. Pas de 72h

ça y est j’ai le blues : j’ai oublié une rallonge sur le toit => grosse

pluie => disjonctage :-\

Alain MOREAU	2 juil.
à Brice

Le 2 juillet 2012 18:58, Brice Allenbrand <brice@allenbrand.com> a écrit :

«Juste pas curiosité 😉

Quand on parabolise, on garde « au mieux » le centre ou bien les bords de

la concavité sphérique ?!»

On chouchoute particulièrement la couronne externe, et c’est évidemment le plus dur, surtout sur un miroir très ouvert comme ici. On souffre du syndrôme du sculpteur : on ne peut qu’enlever de la matière, pas en rajouter. Si on a le malheur de trop creuser une zone, ou pire de créer un bord rabattu, on est bon pour revenir à la sphère avec un abrasif plus gros pour repartir sur des bases saines. 

«Tu veux les forces sur les 3 points de chaque triangle ?»

J’ai besoin de toutes les forces normales au dos du miroir. Pour le soutien latéral, je les ai déjà.

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	2 juil.
à moi

«J’ai besoin de toutes les forces normales au dos du miroir. Pour le soutien latéral, je les ai déjà.»

Sous la forme d’un maillage ?

Alain MOREAU	2 juil.
à Brice

Non, tout simple : la force en grammes sur chaque point (il n’y en a que 3 en fait : sommet triangles, base triangle, point de collim.)

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	3 juil.
à moi

Le 03/07/2012 01:21, Alain MOREAU a écrit :

> «Non, tout simple : la force en grammes sur chaque point»

En Newton tu veux dire 🙂

Alain MOREAU	3 juil.
à Brice

;-)))

En ce que tu veux de suffisamment précis (à l’atelier, je suis de la génération kgf – à la rigueur daN 😉 

On ne va pas le mettre sur orbite cet engin : à part pour l’inertie de l’entraînement et pour calculer les fréquences primaires, l’essentiel des forces qui s’exercent c’est du poids, et en pratique sur Terre les balances ne sont pas graduées en Newton 😉 

Si je débarque à l’atelier avec des spécifications en centi-Newton, on va me regarder comme un martien en train de se construire une soucoupe !-)

REPARTITION DE MASSES

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	4 juil.
à moi

Hello, Alain,

J’obtiens pour le point sommital du triangle : 2.13 Kg

les sommets isocéliques : 3.22 kg

le point de collimation : 3.4 Kg

et la somme fait bien 12 kg

B.

PLOP III RESULTATS ET FIN

Brice Allenbrandbrice@allenbrand.com	29 juin
à moi

Le 29/06/2012 19:19, Alain MOREAU a écrit :

Nickel.

 

Allez zou : cette fois c’est plié.

 

Un chti détail :-\ les valeurs de C1/C2/C3 ont bougé d’un micron. J’ignore pourquoi. Lors du dernier RUN pour copies d’écran, ça a bougé. Sans doute un arrondi qui se ballade.

; RODSKY

; RMS 2.17 PV 2.20

; f0=100 sur r0, f1 sur r1, f3 sur r2

;

var r0  0.237606

var r1  0.715548

var r2  0.699976

var a1  20.22

var f1  151.216

var f3  161.354

var p1  90 + a1

var m1  90 – a1

diameter 600

thickness 60

density 2.3e-06

modulus 6700

poisson 0.2

f-ratio 3.3

n-mesh-rings 100

n-mesh-depth 3

rel-support-radii r0 r1 r1 r2

rel-force 100 f1 f1 f3

num-support 3 3 3 3

support-angle 90 p1 m1 30

basis-ring-size 3

basis-ring-min 0

obstruction-diam 150

optimize r0 0.01

optimize r1 0.01

optimize r2 0.01

optimize a1 0.01

optimize f1 0.01

optimize f3 0.01

 

• août 22, 2012
• Reflections
• Poster un commentaire