EP0362452A2 - Articulated structures - Google Patents

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EP0362452A2
EP0362452A2 EP88420279A EP88420279A EP0362452A2 EP 0362452 A2 EP0362452 A2 EP 0362452A2 EP 88420279 A EP88420279 A EP 88420279A EP 88420279 A EP88420279 A EP 88420279A EP 0362452 A2 EP0362452 A2 EP 0362452A2
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EP
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bars
structures
pyramids
square
equal
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Christian Juillet
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    • E04B2001/1981Three-dimensional framework structures characterised by the grid type of the outer planes of the framework
    • E04B2001/1984Three-dimensional framework structures characterised by the grid type of the outer planes of the framework rectangular, e.g. square, grid

Definitions

  • Two elements are considered rigid in this structure, the cockpit or the hanging machine, the base or the block - possibly the wheels - resting on the ground.
  • the proposed suspension allows a distribution of the movements of a support on the other supports. There is only one elastic element which is stressed whatever the support concerned by a displacement. Its deformation causes the displacement of the center of mass of the structure. We must be able to count on the same distribution with regard to efforts and therefore have equal reactions under each support. This equality is verified when there is a symmetry of revolution. We will propose a solution to achieve equality under each support when there is no symmetry of revolution.
  • the suspension is therefore a set of isostatic structures built around an elastic central element with adequate damping articulated on the suspended assembly and on its support so that, essentially, the joints are located in two parallel planes perpendicular to the field. of preponderant force.
  • this elastic core can be made of synthetic material or rubber. It can be made up of several skins.
  • Figure 3a the vertices of the pyramids are outside the prism.
  • Figure 3b shows that the bars can be spindles.
  • the spindles can possibly be limited to two arcs whose section is vertical and evolves according to a Gauss curve in this direction when one traverses the arc. As the height of the section decreases from the middle of the arc towards the ends, its width increases in the same mode.
  • Figures 4 differ from Figures 2 in that the vertices of the pyramids are outside.
  • the arcs IJ, JK, KI do not pass through the vertices A, B, C they are located in a different plane, in principle parallel to A B C. ( Figure 4 of sheet 4/38).
  • the ground can be considered as a set of bars; since there are four articulation supports the ground is equivalent to 6 bars number of sides of a tetrahedron. It will be preferable that these supports are not in the same plane.
  • the four pentagons have their five vertices, each meeting in four pyramids. These can be inbound or outbound.
  • Figure 7. (sheet 7/38).
  • Three pyramids adjacent to four bars, eight bars, the fourth to five bars its top is connected to that of the adjacent pyramids pae a bar.
  • the continuous plate is associated with posts ending in a pyramid such as SE "'F"B'H. These posts can be composed of pyramidal elements and paving stones such as A "B'C D" G 'H to avoid their buckling.
  • the articulated structures pose the problem of making all-round joints. These will be studied later.
  • an isostatic structure therefore having no elastic energy to release during a possible deformation, having two polygons in parallel planes, sees these remain hemothetic to themselves when it undergoes a perpendicular load at the planes of the polygons and distributed between their joints.
  • FIGS. 2a, 16a, 14, 18 and others may be suitable for producing a hydraulic cylinder because they are deformable by a fluid. The problem is then to find the structure which will have a degree of instability while retaining a center of symmetry. Figure 20 q satisfies this exi ence. by doubling it.
  • the rotation of these cams can be driven by a pneumatic system, a compressed air duct actuating a turbine secured to the cam.
  • This duct is formed of several sections fitted into each other by conical fitting for example: when there is tightness, the compressed air goes to the end of the pipe and turns the second cam, when the fitting is disconnected , it lets pass the air which will activate the turbine located immediately after it.
  • an axial control comprising a cable with an extendable lead at its end, a decreasing progressiveness in the effort necessary to separate the shanks, one can rotate the elementary articulation structure which one has chosen. It is enough to position the lead in the pipe and to draw it from the sufficient distance.
  • the deformable structure in rotation has other applications when it does not admit a center of symmetry. Indeed, in Figure 1 rotating along an axis perpendicular to the triangles if one of the vertices of the pyramid is further from the axis of rotation, vertex having a mass, there will be deformation of the structure. If the vertex in question is in the plane parallel to the triangle containing the other vertices but offset angularly with respect to the perpendicular passing through the center of its base and if, in fact, all the vertices have the same angular phase shift relative to this straight line , the phase shift in question will vary when the structure becomes flattened following an increase in the speed of rotation. It is this variation of phase shift which will be used to obtain a variable ignition advance which system seems a priori better than vacuum systems.
  • the bars are not strictly equal going outward, at least in a variant, when the cohesion of together. These are tire carcasses and a line of structures among those using pentagons.
  • the keystone is formed by a tetrahedron framed by two adjacent pyramids, that is to say coinciding by one face with it and two other inverted pyramids, adjacent in the perpendicular direction and coinciding each by one of the two faces remained free on the tetrahedron.
  • the following structure, to which the desired concentric development leads, is obtained as follows: the three bars are placed, two of which form the base of a pyramid having a common angle with the previous square. This operation is carried out eight times to obtain central symmetry, the structure is then always isostatic, it becomes hyperstatic when four bars are applied, making it possible to obtain an octagonal outline from above. If you want isostaticity and in order to keep the central symmetry, you can remove one of the following two bars as desired: the parallel slash, in top view, to the slash belonging to the outer contour for example AF or BG, the perpendicular and mediating horizontal bar in top view of a bar forming the end of the central cross example Il or JJ '.
  • THE best solution is as follows: 24 connecting bars between small peripheral tiles, 16 connecting bars perpendicular to the sides of the square formed by the structure, 5 cross-pieces forming the edges of a pyramid. This solution is shown in Figure 18 of sheet 32/38. It is not obvious that the above solution is the best because, apart from the central cross, it too favors the frame added on the 2x2 to make the 4x4 in bar density at the expense of the latter. However, it is also not obvious that a solution keeping 2x2 in the state it was defined above is a good solution. This solution would connect the latter to the outer frame of the 4x4 which would have 24 connecting bars by four crosspieces located at each corner.
  • the object of these new constructions therefore eligible for invention, relates to structures based on a pentagon, pentagonal pyramid or pentagonal frame made up of two pentagons, one on side 1, the other on side 2 and connected by a triangulation.
  • a bar remains to be removed so that the structure is isostatic. It can be removed in a pyramid with 5 edge bars, or even in the central pentagon.
  • the provision providing tirans between the vertices of the pyramid is also envisaged for concentric structures formed of frames.
  • this category of structures it is envisaged to have two thicknesses of the same structure coincidence by the small or by the large squares. We can then remove bars in the frames and obtain diamonds.
  • modules can be assembled into crowns in two ways: either the square of the inner polygon of the crown is the side common to the two squares AB, or it is an outer side of one of the squares DC or FE.
  • the module admits two planes of symmetry, therefore, an axis of symmetry.
  • the common sides for associating two modules in a crown are the sides coming from the ends of the side considered for the distinction of the two cases, which make between them an angle of 36 °.
  • the crown can include 10 modules, or even 8 or even 9 or even 7 or 6. In some cases, we have isosceles trapezoids instead of squares. In the case of 10 modules, the plane of symmetry, mediating plane on the common side of the squares, partitions the space into 10 dihedrons of 36 °.
  • the plane of the crown is, in one of the ways distinguished at the start, the other plane of symmetry of the modules, in the other way, its plane is the plane of a pentagon.
  • the rhombohedrons have diamond faces, composed of two equilateral triangles, it is easy to block or unblock them by removing the diagonal.
  • phase shift of the flanges is linked to the volume of the square prisms which evolve from the square to any rhombohedra. This fact can be used to make pumps, press control systems and other applications.
  • the crowns envisaged are designed to act as a tire carcass. They suppress inflation.

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Abstract

The subject of the invention is articulated structures which can be covered with a stretched skin. Their definition is based on the preoccupation of improving their functioning under various stresses. In particular, with regard to their suspension function, they abandon the prismatic shapes which have edges parallel to the force field in favour of pyramids on the peripheral envelope. Likewise, for a radial force field with rotational guidance, the deformation will be axial, this being obtained by localising the elastic elements in the form of a helix. A line of structures is characterised by a ring of polygons having p sides distributed about a central polygon having p-1 sides, particularly being a pentagon. In their deformable version, these structures consisting of modules are used for the production of various rotors, even of variable diameter, and mechanical transmission cables. A line of structures with equal bars is characterised in that it contains a concentric assembly of frames, the height of which doubles from one to the other. A series of plates which are composed of an assembly of tetrahedra and pyramids made isostatic by the elimination of particular bars is characterised by the presence of a chamfer in corners of the serrated perimeter, of a hole and/or of an octahedron carefully placed. A method of using continuous material consists in changing the state of the ambient material by means of a heat pump located in a central region. A specific structure consists of two flanges, each formed from a pentagonal ring, the angular offset of which can be used for many purposes.

Description

L'objet de l'invention est une gamme de structures isostatiques spatiales dont les applications sont essentiellement des systèmes de suspension et des structures tournantes déformables.The object of the invention is a range of isostatic spatial structures whose applications are essentially suspension systems and deformable rotating structures.

Deux éléments sont considérés rigides dans cette structure, l'habitacle ou la machine à suspendre, le socle ou le massif -éventuellement les roues- reposant sur le sol.Two elements are considered rigid in this structure, the cockpit or the hanging machine, the base or the block - possibly the wheels - resting on the ground.

Ces deux éléments sont reliés par des barres articulées tous azimuts grâce à des rotules. Jusqu'à présent la suspension se faisait par l'interposition directe entre l'élément pesant à suspendre et l'élément en contact avec le sol d'un élément élastique travaillant à la compression, ressort hélicoïdal, ou à la flexion, lames. Si l'interposition n'était pas directe, elle se faisait par l'intermédiaire de levier, cependant, l'élément élastique s'opposait la plupart du temps à une déformation verticale.These two elements are connected by bars articulated in all directions by means of ball joints. Until now, the suspension was made by the direct interposition between the heavy element to be suspended and the element in contact with the ground of an elastic element working in compression, helical spring, or in bending, blades. If the interposition was not direct, it was done by means of lever, however, the elastic element was opposed most of the time to a vertical deformation.

Il y a des exceptions: la 2CV CITROEN. Cette exception porte également sur la non indépendance des roues puisqu'il y a un pot de suspension pour les roues situées d'un même côté.There are exceptions: the CITROEN 2CV. This exception also relates to the non-independence of the wheels since there is a suspension pot for the wheels located on the same side.

Cependant la règle générale en matière automobile comme ailleurs est que chaque roue, chaque appui possède un élément élastique, ressort ou silent-block ou pièce d'appui spécifique qui est sollicité lors de l'expession locale d'un déplacement de l'élément suspendu par rapport à son support.However, the general rule in automotive matters as elsewhere is that each wheel, each support has an elastic element, spring or silent-block or specific support piece which is requested during the local expession of a movement of the suspended element. in relation to its support.

La suspension proposée permet une répartition des déplacements d'un appui sur les autres appuis. Il n'y a qu'un seul élément élastique qui est sollicité quelque soit l'appui concerné par un déplacement. Sa déformation provoque le déplacement du centre de masse de la structure. On doit pouvoir compter sur la même répartition en ce qui concerne les efforts et donc avoir des réactions égales sous chaque appui. Cette égalité est vérifiée lorsque l'on a une symétrie de révolution. On proposera une solution pour atteindre l'égalité sous chaque appui lorqu'il n'y a pas symétrie de révolutionThe proposed suspension allows a distribution of the movements of a support on the other supports. There is only one elastic element which is stressed whatever the support concerned by a displacement. Its deformation causes the displacement of the center of mass of the structure. We must be able to count on the same distribution with regard to efforts and therefore have equal reactions under each support. This equality is verified when there is a symmetry of revolution. We will propose a solution to achieve equality under each support when there is no symmetry of revolution

La méthode qui s'impose pour calculer cette suspension isostatique est le théorème de réciprocité.The obvious method for calculating this isostatic suspension is the reciprocity theorem.

La suspension est donc un ensemble de structures isostatiques construites autour d'un élément central élastique doté d'un amortissement adéquat articulé sur l'ensemble suspendu et sur son support de façon telle que, essentiellement les articulations soient situées dans deux plans parallèles perpendiculaires au champ de force prépondérant.The suspension is therefore a set of isostatic structures built around an elastic central element with adequate damping articulated on the suspended assembly and on its support so that, essentially, the joints are located in two parallel planes perpendicular to the field. of preponderant force.

Ces structures sont d'un d'un point de vue géométrique au nombre de trois suivant que les articulations sont disposées dans chaque plan en triangle, en quadrilatère, ou en pentagone.These structures are from a geometric point of view three in number depending on whether the joints are arranged in each plane in a triangle, quadrilateral, or pentagon.

Il convient de remarquer que pour que la structure soit élastique et fasse donc fonction de suspension, il suffit qu'une seule barre soit élastique celle-ci pouvant à priori être localisée n'importe où. Ce n'est pas le choix que nous avons fait puisque nous avons localisé au centre les barres élastiques lesquelles forment un contour fermé et donc peuvent être remplacées par un solide de matière continue. Cependant sur l'axe du champ de force on peut, dans une variante avoir, dans l'ordre, l'élément suspendu, son support, la suspension, ou même l'ordre inverse.It should be noted that for the structure to be elastic and therefore to act as a suspension, it suffices that a single bar is elastic, this can a priori be located anywhere. This is not the choice we have made since we have located in the center the elastic bars which form a closed contour and therefore can be replaced by a solid of continuous material. However on the axis of the force field one can, in a variant have, in order, the suspended element, its support, the suspension, or even the reverse order.

Par ailleurs, on peut noter que pour contrôler la déformation il faut non seulement localiser les éléments ayant une fonction élastique mais encore s'assurer de la rigidité des autres.Furthermore, it can be noted that to control the deformation it is necessary not only to locate the elements having an elastic function but also to ensure the rigidity of the others.

Avant d'aborder les questions mécaniques puis de choix des matériaux et les procédés de fabrication envisageables il convient d'abord de définir les structures géométriquement. Structures dont les articulations situées dans les plans parallèles perpendiculaires au champ de force sont disposées en triangle. Comme on peut le voir sur la figure 1a, les sommets des deux triangles sont reliés à la fois par des barres perpendiculaires à leur plan formant ainsi un prisme et par des barres formant une pyramide sur chaque face. Les sommets des pyramides sont reliés par trois barres qui concourent au centre de gravité du prisme. Inutiles. (figu.a feuil 1/38). Sur cette figure comme sur la figure 1 b, il s'agit de triangle équilatéral, le centre de gravité du prisme est aussi le centre de gravité de l'ensemble. Il conviendrait de dire plus exactement, le centre de masse.Before tackling the mechanical questions and then the choice of materials and the possible manufacturing processes, it is first necessary to define the structures geometrically. Structures whose joints located in parallel planes perpendicular to the force field are arranged in a triangle. As can be seen in FIG. 1a, the vertices of the two triangles are connected both by bars perpendicular to their plane thus forming a prism and by bars forming a pyramid on each face. The vertices of the pyramids are connected by three bars which compete at the center of gravity of the prism. Useless. (fig. 1/38 sheet). In this figure as in Figure 1b, it is an equilateral triangle, the center of gravity of the prism is also the center of gravity of the assembly. It should be said more precisely, the center of mass.

Sur la figure 1b, on voit que les pyramides sont éventellement très plates. L'élasticité de la structure peut résider uniquement dans les tirans ou les ressorts compressibles GI, GJ, GK. Il peut en effet y avoir soit un champ de force, la pesanteur ayant tendance à rapprocher A B C de son support A'B'C', soit des efforts tendant à écarter les deux triangles. (figure 1 b,feuille 1/38).In Figure 1b, we see that the pyramids are possibly very flat. The elasticity of the structure can reside only in the drawbars or compressible springs GI, GJ, GK. There may indeed be either a force field, gravity tending to bring A B C closer to its support A'B'C ', or efforts tending to separate the two triangles. (Figure 1 b, sheet 1/38).

Sur la figure 2a, il n'y a plus de barre reliant directement les deux triangles. Les sommets des pyramides sont reliés par des barres formant un triangle. (fig. 2a, Fe.2/38). Comme pour la structure précédente, on peut vérifier l'isostaticité en calculant 3 nombre d'articulations - N nombre de barres.In Figure 2a, there is no longer a bar directly connecting the two triangles. The vertices of the pyramids are connected by bars forming a triangle. (fig. 2a, Fe. 2/38). As for the previous structure, we can check the isostaticity by calculating 3 number of joints - N number of bars.

Figurel: 3x10-24=6 figure 2: 3x9-21 = 6Figure: 3x10-24 = 6 figure 2: 3x9-21 = 6

Sur la figure 2, le triangle 1 J K est devenu un cercle. Pour une déformation tendant à écraser la structure, il y a flexion des arcs.In Figure 2, the triangle 1 J K has become a circle. For a deformation tending to crush the structure, there is bending of the arcs.

Dans une variante, il peut devenir un disque ou mieux, un ellipsoïde de révolution admettant la perpendiculaire au plan de la figure comme axe c'est à dire une forme d'oignon. Figure 2b. de la feuille 2/38.In a variant, it can become a disc or better, an ellipsoid of revolution admitting the perpendicular cular to the plane of the figure as an axis, that is to say a form of onion. Figure 2b. from sheet 2/38.

On peut déjà sortir du domaine géométrique pour dire que ce coeur élastique peut être en matière synthétique ou en caoutchouc. Elle peut être constituée de plusieurs peaux.We can already leave the geometric domain to say that this elastic core can be made of synthetic material or rubber. It can be made up of several skins.

Pour l'amortissement de la structure il faut que les vibrations du coeur s'amortissent. Pour cela on utilise dans une variante l'écoulement d'un fluide, en particulier à travers le réseau de canaux interne à la matière du coeur élastique lequel a une structure d'éponge.For the damping of the structure it is necessary that the vibrations of the heart dampen. For this, use is made in a variant of the flow of a fluid, in particular through the network of channels internal to the material of the elastic core which has a sponge structure.

Sur la figure 3a, les sommets des pyramides sont à l'extérieur du prisme. La figure 3b, montre que les barres peuvent être des fuseaux. Ici les fuseaux peuvent éventuellement se limiter à deux arcs dont la section est verticale et évolue suivant une courbe de Gauss selon cette direction lorsqu'on parcourt l'arc. Tandis que la hauteur de la section diminue en allant du milieu de l'arc vers les extrémités, sa largeur augmente selon le même mode. Figures 3a et b de la feuille 3/38.In Figure 3a, the vertices of the pyramids are outside the prism. Figure 3b shows that the bars can be spindles. Here the spindles can possibly be limited to two arcs whose section is vertical and evolves according to a Gauss curve in this direction when one traverses the arc. As the height of the section decreases from the middle of the arc towards the ends, its width increases in the same mode. Figures 3a and b of sheet 3/38.

Les figures 4 diffèrent des figures 2 par le fait que les sommets de pyramides sont à l'extérieur.Figures 4 differ from Figures 2 in that the vertices of the pyramids are outside.

Dans les figures 3 et 4, les sommets de pyramide I J K se trouvent sur le cylindre circonscrit ou prisme. On peut remarquer que dans la figure 4 il y a une périodicité de

Figure imgb0001
de tour au niveau de la répartition des barres, sans tenir compte de leurs orientations pour les moitiés de côté du triangle équilatéral central, lesquelles n'ont aucune incidence sur la répartition des masses.In Figures 3 and 4, the IJK pyramid vertices are located on the circumscribed cylinder or prism. We can notice that in figure 4 there is a periodicity of
Figure imgb0001
of rotation at the level of the distribution of the bars, without taking account of their orientations for the side halves of the central equilateral triangle, which have no effect on the distribution of the masses.

Les arcs IJ, JK, KI ne passent pas par les sommets A,B,C ils sont situés dans un plan autre, en principe parallèle à A B C. (figure 4 de la feuille 4/38).The arcs IJ, JK, KI do not pass through the vertices A, B, C they are located in a different plane, in principle parallel to A B C. (Figure 4 of sheet 4/38).

Plus la périodicité au niveau de la répartition des masses est une petite fraction de tour, plus la structure sera adaptée grâce à sa rondeur à des applications dans lesquelles elle est en rotation Ces applications seront développées ultérieurementThe more the periodicity in the mass distribution is a small fraction of a turn, the more the structure will be adapted thanks to its roundness to applications in which it is in rotation These applications will be developed later

En ce qui concerne la suspension, on peut remarquer qu'elle est d'autant plus souple que les pyramides sont hautes.Regarding the suspension, we can notice that it is all the more flexible as the pyramids are high.

Cependant pour les variantes avec barres perpendiculaires aux plans des triangles donc parallèles au champ de force principal, ces barres risquent de s'opposer instantanément à tout déplacement sans mettre en jeu les autres barres en particulier celles devant avoir une fonction élastique qui ne sont pas nécessairement les mêmes. Il convient donc d'incliner ces barres de préférence de 45 par rapport au plan vertical radial passant par le milieu de chacune d'elles. Les pyramides sont alors une base déformée non plane. Afin d'éviter la rotation d'un triangle par rapport à l'autre dond, dans la pratique, de l'élément suspendu par rapport à son support, entre que, soit l'un soit l'autre puisse être dans une variante évoquée solidaire des sommets des pyramides, il est possible de doubler la suspension comme le montre la figure 5 laquelle fait apparaître des chevrons: A A'A", B B'B", C C'C". (figure 5 de feuille 5/38).However for the variants with bars perpendicular to the planes of the triangles therefore parallel to the main force field, these bars risk instantly opposing any movement without bringing into play the other bars in particular those having to have an elastic function which are not necessarily the same. These bars should therefore be inclined preferably by 45 relative to the vertical vertical plane passing through the middle of each of them. The pyramids are then a non-planar deformed base. In order to avoid the rotation of a triangle in relation to the other, in practice, the element suspended in relation to its support, between the fact that either one or the other can be in a variant mentioned integral with the tops of the pyramids, it is possible to double the suspension as shown in Figure 5 which shows chevrons: A A'A ", B B'B", C C'C ". (Figure 5 of sheet 5 / 38).

Le deuxième type de structure conciste en un carré sur les côtés duquel s'articulent les côtés de quatre pentagones adjacents si bien que ne part qu'une barre de chaque sommet du carré. La structure ainsi décrite, figure 6, (feui.6/38) présente 16 barres et 12 articulations donc n'est pas isostatique: 12x3-16=20 au lieu de 6.The second type of structure consists of a square on the sides of which articulate the sides of four adjacent pentagons so that only one bar leaves from each vertex of the square. The structure thus described, Figure 6, (sheet 6/38) has 16 bars and 12 joints so is not isostatic: 12x3-16 = 20 instead of 6.

Il y a des quantités de façons de rendre cette structure isostatique selon les applications souhaitées.There are lots of ways to make this structure isostatic depending on the desired applications.

Dans le cas d'une ossature de bâtiment, on ne souhaite pas une suspension élastique mais la possibilité d'une déformation non déstructrice de cette ossature pour le cas où il y aurait déformation du sol. Pour les tremblements de terre, la rapidité des déformations engendrera des forces d'inertie importantes dans le déplacement des barres. Il faudra que la structure comporte des zones élastiques dotées d'un amortissement adéquat.In the case of a building frame, one does not want an elastic suspension but the possibility of a non-destructive deformation of this frame for the case where there is deformation of the ground. For earthquakes, the speed of the deformations will generate large inertia forces in the displacement of the bars. The structure must have elastic zones with adequate damping.

Dans cette application ossature, on peut considérer le sol comme un ensemble de barres;puisqu'il y a quatre appuis-articulations le sol équivaut à 6 barres nombre de côtés d'un tétraèdre. Il sera préférable que ces appuis ne soient pas dans un même plan.In this framework application, the ground can be considered as a set of bars; since there are four articulation supports the ground is equivalent to 6 bars number of sides of a tetrahedron. It will be preferable that these supports are not in the same plane.

Isostaticité 12x3-16-6 = 14Isostaticity 12x3-16-6 = 14

Il faut trouver à .placer N'barres et n'articulations tel que 3n'-N' =-8 pour retrouver 3n-N = 6You have to find to place N'barres and n'articulations such that 3n'-N '= -8 to find 3n-N = 6

Figure imgb0002
Figure imgb0002

Les quatre pentagones ont leurs cinq sommets, chacun se réunissant en quatre pyramides. Celles-ci peuvent être rentrantes ou sortantes. Figure 7. (feuille 7/38).The four pentagons have their five vertices, each meeting in four pyramids. These can be inbound or outbound. Figure 7. (sheet 7/38).

Trois pentagones seulement sont munis d'une pyramide mais aussi le carré, lequel possède une diagonale partageant la pyramide en deux tétraèdres. Figure 8. (feuille 7/38). n =2 N = 14 3x2-14=-8Only three pentagons have a pyramid but also the square, which has a diagonal dividing the pyramid into two tetrahedra. Figure 8. (sheet 7/38). n = 2 N = 14 3x2-14 = -8

Deux pentagones opposés ont leurs cinq sommets réunis en deux pyramides ayant leur sommet commun. Une pyramide est construite sur le carré. Figure 9. (feuille 8/38).Two opposite pentagons have their five vertices united in two pyramids having their common vertex. A pyramid is built on the square. Figure 9. (sheet 8/38).

Les pyramides pentagonales sont reliées par une barre, de même leurs sommets sont reliées chacun par une barre au sommet de la pyramide carrée. D'où: n' =3 N' = 17 3x3-17=-8 Figure 10. (feuille 8/38).The pentagonal pyramids are connected by a bar, so their vertices are each connected by a bar at the top of the square pyramid. Hence: n '= 3 N' = 17 3x3-17 = -8 Figure 10. (sheet 8/38).

Une double pyramide est construite sur le carré. Le sommet de l'une d'elles est relié aux quatre appuis ou aux quatre sommets libres de pentagone. Deux barres joignent deux sommets, libres ou intermédiaires, de pentagones entre eux, soit dans le pian de ceux-ci soit en diagonale. Figure 11. Les quatre carres partant du sommet de l'une des pyramides peuvent être remplacées par quatre barres, une dans le plan de chaque pentagone. (figure 11 de la feuille 9/38). n' = 3 N' =17A double pyramid is built on the square. The top of one of them is connected to the four supports or to the four free pentagon vertices. Two bars join two vertices, free or intermediate, of pentagons between them, either in the plane of these or diagonally. Figure 11. The four edges starting from the top of one of the pyramids can be replaced by four bars, one in the plane of each pentagon. (Figure 11 of sheet 9/38). n '= 3 N' = 17

Trois pyramides pentagonales plus deux barres unissant un des sommets aux deux autres. Quatre pyramides à quatre barres, trois adjacentes,huit barres,une indépendante, quatre barres.Three pentagonal pyramids plus two bars joining one of the vertices to the other two. Four pyramids with four bars, three adjacent, eight bars, one independent, four bars.

Deux barres issues de deux sommets du carré et se rejoignant en une articulation d'où partent trois barres rejoignant chacun des sommets des pyramides et la nouvelle articulation.Two bars from two vertices of the square and meeting at a joint from which three bars leave, joining each of the vertices of the pyramids and the new joint.

Trois pyramides adjacentes à quatre barres, huit barres, la quatrième a cinq barres son sommet est relié à celui des pyramides adjacentes pae une barre.

Figure imgb0003
Three pyramids adjacent to four bars, eight bars, the fourth to five bars its top is connected to that of the adjacent pyramids pae a bar.
Figure imgb0003

Cette barre serait la barre 2'dans la figure 12 où seraient supprimés 1 3', NB, ND. (figure 12 de la feuille 9/38).This bar would be the bar 2 'in Figure 12 where 1 3' would be deleted, NB, ND. (Figure 12 of sheet 9/38).

Quatre pyramides, deux à deux adjacentes ayant chacune Quatre barres. 12 barres. Deux barres terminent le tétrèdre que forment les sommets des deux ensembles de pyramides avec deux points communs à ces deux ensembles non reliés. Deux de ces points peuvent être des sommets diagonalement opposés du carré. Les barres sont alors SS' et AC. Figure 13. (de la feuille 10/38). n' = 1

Figure imgb0004
Four pyramids, two to two adjacent each having four bars. 12 bars. Two bars end the tetrahedron formed by the vertices of the two sets of pyramids with two points common to these two unrelated sets. Two of these points can be diagonally opposite vertices of the square. The bars are then SS 'and AC. Figure 13. (from sheet 10/38). n '= 1
Figure imgb0004

Une articulation centrale d'où part une barre vers chaque chaque articulation moins une égal 11 barres.

Figure imgb0005
A central articulation from which a bar leaves to each each articulation minus one equals 11 bars.
Figure imgb0005

Une pyramide à base carrée, quatre barres ceinturant les pentagones.A pyramid with a square base, four bars encircling the pentagons.

Les rapports entre les longueurs de barres peuvent à priori être quelconques. Ainsi on pourra avoir un carré très grand et des pentagones irréguliers très plats. Les pyramides elles-mêmes pourront être très écrasées. Structure construite autour d'un carré, où d'un quadrilatère symétrique par rapport au plan passant par le sommet des pentagones anciennement les appuis.The relationships between the lengths of bars can a priori be arbitrary. So we can have a very large square and very flat irregular pentagons. The pyramids themselves can be very crushed. Structure built around a square, where a quadrilateral symmetrical about the plane passing through the top of the pentagons formerly the supports.

Supposons la structure possédant deux pyramides opposées ayant un sommet commun surmontée de la pyramide à base carrée déjà évoquée 3x2-14 =-8. Pyramides non représentées.Let us suppose the structure having two opposite pyramids having a common vertex surmounted by the pyramid with square base already mentioned 3x2-14 = -8. Pyramids not shown.

Il ne semble pas nécessaire de décrire ces structures isostatiques sans la contribution du sol, une catégorie consistant en des structures déjà définies dans lesquelles on remplace le sol compris entre les quatre appuis par les six barres d'un tétraèdre.It does not seem necessary to describe these isostatic structures without the contribution of the soil, a category consisting of already defined structures in which the soil between the four supports is replaced by the six bars of a tetrahedron.

Dans une variante importante, quatre barres ceintureront les quatre appuis, le sol faisant fonction des deux arêtes manquantes. Figures inutiles.In an important variant, four bars will surround the four supports, the floor acting as the two missing edges. Useless figures.

Dans une autre variante, le sol fera fonction de quatre barres et deux barres seulement seront mises en place. Il semble que ces solutions intermédiaires soient assez judicieuses.In another variant, the floor will act as four bars and only two bars will be installed. It seems that these intermediate solutions are quite judicious.

Pour rendre isostatiques sans le sol les structures construites avec un carré, on peut placer six barres dans chacune des variantes présentées à différents endroits en se veillant à ne pas avoir une hyperstaticité interne pour une partie de la structure alors que globalement la structure ne serait pas stable.To make the structures constructed with a square isostatic without the ground, we can place six bars in each of the variants presented in different places, taking care not to have an internal hyperstaticity for a part of the structure whereas overall the structure would not be stable.

Par exemple dans la structure considérée pour définir la structure symétrique, il suffirait de trianguler, en mettant deux barres dans chaque, trois pentagones.For example in the structure considered to define the symmetrical structure, it would suffice to triangulate, by putting two bars in each, three pentagons.

Une structure de ce type, c'est à dire construite avec un carré et quatre pentagones est à distinguer des autres. Il s'agit de la structure dans laquelle les côtés du pentagone opposés au côté commun avec le carré sont dans le prolongement l'un de l'autre. La structure a alors la forme d'un cadre, figure 16a, et peut ainsi mieux convenir à la mise en oeuvre lorsqu'il s'agit de bâtiment ou d'ouvrages de génie civil puisque 12 barres sur 16 sont horizontales. (figure 16a de la feuille 11/38).A structure of this type, that is to say built with a square and four pentagons is to be distinguished from the others. This is the structure in which the sides of the pentagon opposite the side common with the square are in line with one another. The structure then has the form of a frame, FIG. 16a, and can thus be better suited to implementation when it is a building or civil engineering works since 12 bars out of 16 are horizontal. (Figure 16a of sheet 11/38).

Lorsqu'il s'agit avant déformation de pentagones réguliers la structure se présente sous la forme de deux carrés de côtés a et 2a double du précédent, possédant une articulation au milieu, relié par quatre barres arêtes d'un tronc de pyramide. La pente de ces arêtes dans le plan vertical diagonal est de 1. Elles sont donc inclinées à 45 dans ce plan. Dans le plan médian la pente est de e l'angle de 35 17 .When it is a question before deformation of regular pentagons the structure is presented in the form of two squares of sides a and 2a double of the preceding one, having a joint in the middle, connected by four bars edges of a trunk of pyramid. The slope of these edges in the diagonal vertical plane is 1. They are therefore inclined at 45 in this plane. In the median plane the slope is the angle of 35 17.

On peut avoir dans une variante des rectangles au lieu d'un carré;il suffit de se veiller que les côtés des pentagones opposés au côté du rectangle soit dans un rapport constant pour tous les pentagones.We can have in a variant rectangles instead of a square; it is enough to make sure that the sides of the pentagons opposite to the side of the rectangle are in a constant ratio for all the pentagons.

La figure 16b et 16a montre un agencement de cadres interessant. La figure peut être doublée par une symétrie par rapport au plan horizontal. (figure 16b de la feuille 12/38). Sur ces figures ne sont pas représentées les barres qui permettent à la structure d'être isostatique.Figures 16b and 16a show an interesting frame arrangement. The figure can be doubled by a symmetry with respect to the horizontal plane. (Figure 16b of sheet 12/38). In these figures are not shown the bars which allow the structure to be isostatic.

Les barres reliant les quatre articulations d'un cercle à quatre des huit articulations de l'autre cercle sont dans une première variante inchangées.The bars connecting the four joints of a circle to four of the eight joints of the other circle are in a first variant unchanged.

Pour rendre la structure isostatique, il faut rajouter deux barres dans chaque quart de cône lesquelles devront suivre la surface conique.To make the structure isostatic, two bars must be added in each quarter of the cone which must follow the conical surface.

Une autre solution consiste à placer une articulation au centre du grand cercle et à relier toutes les articulations sauf une.Another solution is to place a joint in the center of the large circle and connect all but one.

Pour des raisons de symétrie on supprime deux barres dans le prolongement l'une de l'autre et parallèles à un diamètre du petit cercle passant par deux articulations lequel est alors aussitôt matérialisé par une barre. Ces dispositions valent pour la deuxième variante où les barres sont remplacées par des arcs de cercles, des quarts de cercle dont les centres sont situés à la verticales des articulations du petit cercle et dont le rayon est égal à a√2:

  • La longueur de ces barres résultant du même calcul est égale à 1,1107a. Cependant, en ce qui concerne les barres de stabilisation à placer,selon le mode décrit plus haut, seulement quatre barres auront cette longueur, les autres ayant leur longueur multipliée par √2. Il n'est pas possible de respecter notre préoccupation de longueurs égales. Les barres reliant les carrés devenus des cercles, doivent devenir des arcs de cercle de longueur 1, 107£. Les articulations appartenant aux deux cercles et situées dans un même plan vertical appartiennent à un cercle de rayon égal au rayon du plus grand cercle.
  • La figure 16e présente une structure construite à partir de deux rectangles de largeur a et de longueur 2a situés dans deux plans parallèles et formant une croix en vue de dessus. Ces deux rectangles font apparaître entre eux les mêmes pentagones applatis que les carrés dans la figure 16a. (figure 16e de la feuille 13/38).
  • La figure 16f met en évidence que l'enveloppe de la structure présentée ci-dessus s'obtient en prenant une tranche de tétraèdre régulier parallèlement à une arête laquelle correspond à la tranche centrale d'épaisseur un tiers de l'apothème. (figure 16f de la feuille 15/38).
For reasons of symmetry, two bars are removed in the extension of one another and parallel to a diameter of the small circle passing through two articulations which is then immediately materialized by a bar. These provisions are valid for the second variant where the bars are replaced by arcs of circles, quarter circles whose centers are located vertical to the joints of the small circle and whose radius is equal to a√2:
  • The length of these bars resulting from the same calculation is equal to 1.1107a. However, as regards the stabilization bars to be placed, according to the mode described above, only four bars will have this length, the others having their length multiplied by √2. It is not possible to respect our concern of equal lengths. The bars connecting the squares which have become circles must become arcs of length 1, 107 £. The joints belonging to the two circles and located in the same vertical plane belong to a circle of radius equal to the radius of the largest circle.
  • Figure 16e shows a structure constructed from two rectangles of width a and length 2a located in two parallel planes and forming a cross in top view. These two rectangles show between them the same flattened pentagons as the squares in figure 16a. (Figure 16e of sheet 13/38).
  • FIG. 16f shows that the envelope of the structure presented above is obtained by taking a slice of regular tetrahedron parallel to an edge which corresponds to the central slice of thickness one third of the apothem. (Figure 16f of sheet 15/38).

Les figures 16h et 16i présentent la même structure, laquelle peut avoir l'épaisseur d'un plancher ou celle d'un étage, rendue isostatique par des barres de stabilisation. Dans la figure 16i, toutes les barres ont la même longueur. Dans la figure 16i, on a cherché avant à avoir des plans perpendiculaires à ceux des deux rectangles: AIB, BJC, C'D'B, DLA. (figures 16h et i de la feuille 14/38)Figures 16h and 16i show the same structure, which can have the thickness of a floor or that of a floor, made isostatic by stabilization bars. In Figure 16i, all the bars have the same length. In FIG. 16i, we sought before to have planes perpendicular to those of the two rectangles: AIB, BJC, C'D'B, DLA. (Figures 16h and i of sheet 14/38)

Les figures 16j et 16k présentent des structures instables auxquelles il ne manque qu'une seule barre, laquelle viendra prendre sa place lorsque les structures modules seront assemblées comme le motre la figure 17, afin de réaliser une plaque qui pourra trouver sa place dans toute construction. Il est à noter que la structure élémentaire peut en elle-même trouver une application: il s'agit de la réalisation de pont autoroutier. (figures 16j et k feuille 16/38). (figure 17 de la feuille 17/38).Figures 16j and 16k show unstable structures with only one bar missing, which will take its place when the module structures are assembled like ours in Figure 17, in order to make a plate that can find its place in any construction . It should be noted that the elementary structure can in itself find an application: it is the construction of a highway bridge. (Figures 16j and k sheet 16/38). (Figure 17 of sheet 17/38).

Avant de présenter cette plaque articulée, dans le but d'englober le plus de solutions de stabilisation de la structure articulée élémentaire, il convient de dire que l'on peut adapter celles présentées dans les figures 9 à 13, la pyramide de base carrée pouvant se construire en joignant, à un même point qui sera le sommet de la pseudo-pyramide, les extrémités de deux des segments suivants: AB, CD, A'D', B'C'.Before presenting this articulated plate, in order to encompass as many stabilization solutions of the elementary articulated structure, it should be said that one can adapt those presented in Figures 9 to 13, the square base pyramid being able to be built by joining, at the same point which will be the top of the pseudo-pyramid, the ends of two of the following segments: AB, CD, A'D ', B'C'.

La figure 17 présente donc l'assemblage de quatre structures élémentaires ou modules. Tous les points désignés représentent des articulations desquelles sont solidaires toutes les barres y aboutissant.Figure 17 therefore shows the assembly of four elementary structures or modules. All the designated points represent articulations of which are attached all the bars leading to it.

On constate qu'il existe entre ces quatre modules une double pyramide de sommet S: S A"B'C D" au dessus, S E"'F"G'H au dessous. Pour cette bonne vision de la figure, il faut savoir que les rectangles ABCD, A'B'C'D' sont au-dessus et que les rectangles EFGH sont au-dessous.We note that there exists between these four modules a double pyramid with vertex S: S A "B'C D" above, S E "'F" G'H below. For this good view of the figure, you should know that the rectangles ABCD, A'B'C'D 'are above and that the rectangles EFGH are below.

Pour stabiliser les structures 16j et 16k, il suffit de relier le sommet S à quatre sommets homologues ce qui fera une barre de plus par module et rétablira l'égalité 3n-N = 6.To stabilize the structures 16j and 16k, it suffices to connect the vertex S to four homologous vertices which will make one more bar per module and restore the equality 3n-N = 6.

On aura donc un treillis à mailles carrées. Pour pouvoir précontraindre la structure, il suffit de placer les barres A"H, B'E', C F , D" G' et de les mettre en tension. Si l'on raccourcit ces barres donc l'épaisseur de la plaque on augmentera par là même sa surface.We will therefore have a square mesh. To be able to prestress the structure, it suffices to place the bars A "H, B'E ', C F, D" G' and to tension them. If these bars are shortened, then the thickness of the plate will thereby increase its surface.

Il convient maintenant de définir les bords. Les modules étant disposés tels que leurs bords soient à 45 par rapport à ceux de la surface à couvrir, les modules d'angle sont tels celui représenté par la figure 16g. La plaque perpendiculaire à celle à laquelle appartient le modules 16j est en dents de scie, sa section est A' D' D A B B' . La partie de gauche de A D est à l'extérieur de la plaque parallèle au plan de la feuille. Deux éléments identiques au module 16g pouvant avoir une longueur plus grande selon AD sont assemblés par leurs articulations à priori perpendiculairement au plan de la feuille. Ces éléments peuvent se situer aussi bien au dessous qu'au dessus de ce plan. On peut remarquer qu'en BI, la paroi aura une épaisseur quasiment nulle mais sera articulée. Erreur: remarque annulée, il y a continuité avec le module adjacent. Dans une variante, il y continuité de la plaque au-delà de la plaque perpendiculaire. Ceci afin de ne pas provoquer de flexion dans cette plaque que l'on suppose verticale. Il y aura donc équilibrage sur l'appui et des portées égales de chaque côté. Cela implique d'avoir, au-delà de l'appui, pour des raisons de compatibilité des modules construits sur des rectangles a 1,5a 1,5a 2a. Cela ne semble pas la meilleure solution et il est préférable que la plaque continue soit associée à des poteaux se terminant par une pyramide telle S E"'F"B'H. Ces poteaux peuvent être composés d'éléments pyramidaux et de pavés tels A"B'C D" G' H pour éviter leur flambement.It is now necessary to define the edges. The modules being arranged such that their edges are at 45 relative to those of the surface to be covered, the corner modules are such as that shown in FIG. 16g. The plate perpendicular to that to which the modules 16j belongs is sawtooth, its section is A 'D' DABB '. The left part of AD is outside the plate parallel to the plane of the sheet. Two elements identical to the 16g module which can have a greater length according to AD are assembled by their articulations a priori perpendicular to the plane of the sheet. These elements can be located both below and above this plane. We can notice that in B I , the wall will have an almost zero thickness but will be articulated. Error: remark canceled, there is continuity with the adjacent module. In a variant, there is continuity of the plate beyond the perpendicular plate. This is so as not to cause bending in this plate which is assumed to be vertical. There will therefore be balancing on the support and equal spans on each side. This implies having, beyond the support, for reasons of compatibility of the modules built on rectangles a 1.5a 1.5a 2a. This does not seem the best solution and it is preferable that the continuous plate is associated with posts ending in a pyramid such as SE "'F"B'H. These posts can be composed of pyramidal elements and paving stones such as A "B'C D" G 'H to avoid their buckling.

Dans ces conditions, pour que les éléments en bordure de plaque ne travaillent pas différement des autres, il convient de désolidariser les carrés dont un poteau est le centre. Pour les éléments de bord, ily a lieu de relier le treillis à mailles carrées au sommet de la pyramide plate dont la base est le trapèze. Une solution isostatique n'exige pas le treillis mais seulement les barres verticales utilisées pour la précontrainte lorsque celui-ci est présent. Dans ce cas, sur les bords on ne placera que les barres A"G et B'F".In these conditions, so that the elements at the edge of the plate do not work differently from the others, it is advisable to separate the squares of which a post is the center. For the edge elements, there is instead of connecting the square mesh lattice to the top of the flat pyramid whose base is the trapezoid. An isostatic solution does not require the trellis but only the vertical bars used for prestressing when it is present. In this case, on the edges we will only place the bars A "G and B'F".

Dans la conception basée sur des carrés appuyés au centre sur des poteaux, il s'agit de consoles donc on peut être amener à faire varier l'épaisseur de la plaque du poteau en allant vers l'extérieur, cependant, cela va modifier le rapport entre les barres jusque-là égales. En fait, ce choix de barres égales suppose des allongements égaux pour des efforts normaux égaux et des modules d'élasticité identiques donc une géométrie constante s'il y a les mêmes efforts aux articulations.In the design based on squares supported in the center on posts, they are consoles so we can be led to vary the thickness of the post plate going outwards, however, this will change the ratio between the bars until then equal. In fact, this choice of equal bars supposes equal elongations for equal normal forces and identical elastic moduli therefore a constant geometry if there are the same forces at the joints.

Cependant, ces efforts réels ou précontrainte, sont exercés perpendiculairement à la plaque et non tangentiellement - il faudra sinon se méfier de ces efforts- donc, le rapport entre les côtés du rectangle n'est pas déterminant. La hauteur du module sera alors telle que l'élément soit un tronc du tétrèdre Les angles en résulteront également. Si l'on souhaite que la plaque s'amincisse, il faut que les plans découpant le tronc de tétrèdre ne soient pas parallèles et cela selon deux directions. Il y aura de toutes façons un problème aux diagonales. Deux solutions: désolidariser, faire un joint ou tailler le module dans le tétraèdre à l'aide d'un plan et d'un cône très plat ayant sa pointe de l'autre côté que le plan par rapport à sa base. Les bords de la plaque resteront cependant droits et celle-ci carrée bien que l'on puisse envisager une variante aboutissant à une plaque ronde à partir d'éléments de couronne comme module s'assemblant de la même façon que précédemment s'appuyant sur un cône central. On peut envisager avec plus d'études concevoir des coques.However, these real or prestressed forces are exerted perpendicular to the plate and not tangentially - it will be necessary to be wary of these forces - therefore, the ratio between the sides of the rectangle is not decisive. The height of the module will then be such that the element is a trunk of the tetrahedron. The angles will also result. If you want the plate to thin, it is necessary that the planes cutting the trunk of tetrahedron are not parallel and that in two directions. Anyway, there will be a problem with the diagonals. Two solutions: dissociate, make a joint or cut the module in the tetrahedron using a plane and a very flat cone having its point on the other side than the plane relative to its base. The edges of the plate will however remain straight and the latter square although one can envisage a variant leading to a round plate from crown elements as a module assembling in the same way as previously supported by a central cone. We can consider with more studies designing hulls.

La mise en oeuvre des modules doit respecter leur conception isostatique même si les articulations prennent des formes diverses et en particulier pour les ouvrages fixes dits fixes, elles ne sont que des zones de matière préfigurant au regard des autres des articulations.The implementation of the modules must respect their isostatic design even if the joints take various forms and in particular for so-called fixed works, they are only areas of material foreshadowing with regard to the others of the joints.

Pour des ouvrages mécaniques, il convient de réaliser les meilleures articulations, c'est à dire des rotules classiques, cependant le nombre de barres en étant issues pose un problème. Pour cela, il est prévu de fendre la sphère mâle de la rotule pour l'aménager en chape et ainsi pouvoir y loger une autre rotule. Le problème est alors double: celui de permettre des amplitudes suffisantes pour le fonctionnement souhaité, celui d'avoir des rotules de dimensions acceptables vis à vis de leur encombrement ou de leur fragilité. On peut concevoir que ces articulations soient assez grosse relativement au corps de la barre. lequel ira en diminuant vers le milieu pour s'apparenter à une forme d'os.For mechanical works, it is advisable to make the best articulations, that is to say conventional ball joints, however the number of bars coming from them poses a problem. For this, it is planned to split the male sphere of the ball to make it a yoke and thus be able to accommodate another ball. The problem is then twofold: that of allowing sufficient amplitudes for the desired operation, that of having ball joints of acceptable size with respect to their size or their fragility. It is conceivable that these joints are quite large relative to the body of the bar. which will decrease towards the middle to resemble a form of bone.

Pour les articulations de modules destinés à la réalisation de plaques, on peut concevoir un module dont les deux rectangles sont des plaques pleines lesquelles doivent travailler comme les huit barres diagonales et médianes de la figure 16j, donc dans lesquel des plaques devront avoir une articulation centrale. Pour cela, il faut choisir un rectangle de rapport 1 L = 1,618.For the articulations of modules intended for the realization of plates, one can conceive a module whose two rectangles are solid plates which must work like the eight diagonal and median bars of figure 16j, therefore in which of the plates will have to have a central articulation . To do this, choose a rectangle with a ratio of 1 L = 1.618.

La figure 16k instable devient hyperstatique lorque l'on réunit les points M et M donc, c'est cette solution de précontrainte qui nous paraît préférable. Il faudra nécessairement un surplus de matière d'épaisseur en M et M'.The unstable figure 16k becomes hyperstatic when we join the points M and M therefore, it is this prestressing solution which seems preferable to us. It will necessarily require a surplus of material thickness in M and M '.

D'une façon générale, la conception du module est axée sur des articulations avec beaucoup de matière et une toile tendue entre celles-ci dont l'épaisseur diminue en s'éloignant. Dans les trapèzes, il y aura en principe deux trous ou une lumière en forme de graine de haricot laissant de la matière dans son creux pour l'articulation.In general, the design of the module is focused on joints with a lot of material and a canvas stretched between them whose thickness decreases with distance. In the trapezoids, there will in principle be two holes or a light in the shape of a bean seed leaving material in its hollow for the joint.

Il faut corriger une erreur dans notre première façon d'appliquer la précontrainte: les points A" et C ne sont pas des articulations de même E et G' tout au moins pour la barre sur le cours duquel elles se trouvent.We must correct an error in our first way of applying the prestressing: the points A "and C are not joints of the same E and G 'at least for the bar on which they are located.

Si on les considèrent comme telles, il faut rajouter des barres, trois par articulations ce qui revient, comme il manque une barre par module, 16k par exemple, à trianguler le prisme à base carrée A"B'C D"G'H E F" donc à faire un pavé plein traversé par quatre barres passant par son centre de masse et n'empêchant pas ses articulations de coins de fonctionner c'est à dire ayant en fait un coeur mou. Sa réalisation peut faire appel à un traitement thermique. Sa mise en oeuvre y compris ce traitement éventuel peut être fait après assemblage des modules. Dans une autre variante, quatre quarts de pavé sont fabriqués en même temps que le moduleIf we consider them as such, it is necessary to add bars, three per articulation which amounts, as there is one bar per module, 16k for example, to triangulate the prism with square base A "B'C D" G'H EF "therefore to make a solid block crossed by four bars passing through its center of mass and not preventing its corner joints from functioning, that is to say having in fact a soft heart. Its production may require heat treatment. Its implementation including this possible treatment can be done after assembling the modules.In another variant, four quarter blocks are manufactured at the same time as the module

De ce point de vue téchnologique, ce sont des essais qui permettront de trouver le compromis, voire l'idéal, entre le concept d'équilibre mécanique tel que nous l'avons défini, et les possibilités de fabrication pouvant exiger des procédés nouveaux.From this technological point of view, these are tests which will make it possible to find the compromise, even the ideal, between the concept of mechanical equilibrium as we have defined it, and the manufacturing possibilities that may require new processes.

En l'état, il apparaît que, pour une conception toile tendue deux procédés semblent s'imposer:l'emboutissage et le soufflage. Pour cette raison, le matériau à utiliser sera de préférence plastique, éventuellement à chaud, et, outre les plastiques thermo-durcissables ou thermoplastiques, on pourra essayer les verres. Dans l'optique de la déformation de la surface d'un rectangle suite à l'application d'un effet normal central, il convient d'envisager également les rectangles de rapport L 1 = 1,817 dont l'ellipse d'inertie est inscrite dans le rectangle même ainsi que le rapport L 1=2,29 dont l'ellipse d'inertie est inscrite au rectangle. On peut adapter l'une des structures décrites en 16 et agencées en 17 pour-la fixation d'éléments de façade.As it stands, it appears that, for a stretched canvas design, two processes seem to be essential: stamping and blowing. For this reason, the material to be used will preferably be plastic, possibly hot, and, in addition to thermosetting or thermoplastic plastics, we can try the glasses. In the perspective of the deformation of the surface of a rectangle following the application of a normal central effect, it is also necessary to consider the rectangles of ratio L 1 = 1.817 whose ellipse of inertia is inscribed in the rectangle itself as well as the ratio L 1 = 2.29 whose ellipse of inertia is inscribed to the rectangle. One can adapt one of the structures described in 16 and arranged in 17 for the fixing of facade elements.

La structure articulée constituée d'un pentagone et de six hexagones adjacents est représentée sur les figures 18a et 18b. Dans la figure la structure est applatie, les hexagones ne sont plus des hexagones réguliers.The articulated structure consisting of a pentagon and six adjacent hexagons is shown in Figures 18a and 18b. In the figure the structure is flattened, the hexagons are no longer regular hexagons.

Isostaticité: des barres spplémentaires seront nécessairesIsostaticity: additional bars will be necessary

n=20 articulations N=25 barres 10 articulations sont sur le sol. Celui-ci équivaut à 6=3x10-Ns Ns = 24 Cinq barres existent au niveau du sol donc:

Figure imgb0006
barres
Figure imgb0007
n = 20 joints N = 25 bars 10 joints are on the ground. This is equivalent to 6 = 3x10-Ns Ns = 24 Five bars exist at ground level therefore:
Figure imgb0006
bars
Figure imgb0007

Il faut n et N tels que 3n'-N' =-10It takes n and N such that 3n'-N '= -10

Une solution consiste à mettre cinq barres pour construire une pyramide sur le pentagone, cinq barres formant une ceinture dans le plan d'appui et trois barres pour trianauler un hexaaone.

Figure imgb0008
Figure imgb0009
One solution is to put five bars to build a pyramid on the pentagon, five bars forming a belt in the support plane and three bars to trianaulate a hexaaone.
Figure imgb0008
Figure imgb0009

Une autre solution consiste en une pyramide pentagonale de préférence rentrante, du sommet de laquelle sont issues 8 barres rejoignant les sommets des hexagones n'appartenant pas au pentagone et pouvant former, par exemple, deux pyramides hexagonales distinctes l'une de l'autre.Another solution consists of a pentagonal pyramid, preferably re-entrant, from the top of which 8 bars come from joining the vertices of hexagons which do not belong to the pentagon and which can form, for example, two hexagonal pyramids distinct from each other.

n' = N'=13 Figure 18c. ( de la feuille 20/38).n '= N' = 13 Figure 18c. (from sheet 20/38).

Dans une variante, la base de la pyramide pentagonale est triangulée, deux barres, cinq barres rejoignant son sommet à cinq sommets intermédiaires de pentagones,l'un d'eux possède une diagonale.In a variant, the base of the pentagonal pyramid is triangulated, two bars, five bars joining its vertex to five intermediate vertices of pentagons, one of them has a diagonal.

Une autre solution encore consiste en deux pyramides hexagonales distinctes et la pyramide pentagonale centrale dont la base est trianqulée.

Figure imgb0010
Figure imgb0011
Yet another solution consists of two separate hexagonal pyramids and the central pentagonal pyramid, the base of which is trian q ulate.
Figure imgb0010
Figure imgb0011

On peut remarquer que compte tenu de l'inclinaison des plans d'hexagones, les réactions aux articulations seront grandes aussi ne peut-on peut-être pas compter le sol pour 19 barres. Pour moins le solliciter, il convient de mettre les barres radiales articulées au centre, dix barres. Auquel cas le sol n'interviendrait que pour: 19-10+3x1=12 barres. Si l'on ne tient pas compte du tout du rôle du sol il faudra placer N' barres et n' articulations telles que:

Figure imgb0012
We can notice that taking into account the inclination of the planes of hexagons, the reactions to the joints will be great also one cannot perhaps count the ground for 19 bars. To make less use of it, it is advisable to put the radial bars articulated in the center, ten bars. In which case the ground would only intervene for: 19-10 + 3x1 = 12 bars. If the role of the soil is not taken into account at all, N 'bars and n joints must be placed such that:
Figure imgb0012

Pour cela, il faut relier une articulation centrale aux 20 sommets de la figure, placer dix barres perpendiculaires aux côtés du pentagone et deux barres pour trianguler celui-ci Figure 19 (feuille 20/38).For this, it is necessary to connect a central articulation to the 20 vertices of the figure, place ten bars perpendicular to the sides of the pentagon and two bars to triangulate it Figure 19 (sheet 20/38).

Dans cette variante, on peut remplacer les dix barres perpendiculaires aux côtés du pentagone par deux couronnes de cinq barres reliant, l'une, les sommets intermédiaires, l'autre, ceux situés aux appuis.In this variant, the ten bars perpendicular to the sides of the pentagon can be replaced by two crowns of five bars connecting, one, the intermediate vertices, the other, those located at the supports.

Les structures articulées posent le problème de la réalisation d'articulations tous azimuts. Celles-ci seront étudiées ultérieurement.The articulated structures pose the problem of making all-round joints. These will be studied later.

Pour la construction de bâtiment toutau moins, il est nécessaire de boucher les polygones formés de barres.At least for building construction, it is necessary to plug the polygons formed by bars.

Une variante envisage des panneaux à l'intérieur desquels la matière serait facilement déformable, les arêtes, elles, ayant subi un traitement, thermique, par exemple, ayant la fonction résistante et n'étant soumises, puisque articulées, qu'à des efforts normaux. Les angles peuvent également faire l'objet d'un traitement particulier, plastification de la matière, pour assembler afin qu'ils puissent s'orienter sans résistance autre que limitée et constante, de façon à ne pas compromettre l'isostaticité.A variant envisages panels inside which the material would be easily deformable, the edges, themselves, having undergone a treatment, thermal, for example, having the resistant function and being subjected, since articulated, only to normal forces . The angles can also be subject to a special treatment, plasticization of the material, to assemble so that they can orient themselves without resistance other than limited and constant, so as not to compromise the isostaticity.

La présence de masse à l'intérieur des polygones va changer la répartition des masses et l'équilibre de la structure. En effet, à moins de présenter un centre de symétrie, le centre de masse d'un polygone vide formé uniquement d'un contour articulé, n'est pas le même que celui d'un polygone plein. Pour un triangle par exemple, G se trouve à h h du sommet pour un triangle vide seulement s'il est équilatéral sinon à

Figure imgb0013
s'il est isocèle en A avec AB-AC=1.The presence of mass inside the polygons will change the distribution of masses and the balance of the structure. Indeed, unless there is a center of symmetry, the center of mass of an empty polygon formed only of an articulated contour, is not the same as that of a solid polygon. For a triangle for example, G is at hh from the vertex for an empty triangle only if it is equilateral if not
Figure imgb0013
if it is isosceles in A with AB-AC = 1.

Bien que nous ayons présenté un procédé permettant de régler la structure de façon à avoir des actions égales sur chaque appui, celui-ci ne peut pas tout corriger et, en l'occurence, il ne peut ramener le centre de masse de la structure sur la verticale du centre de masse du polygone que forment les appuis si cette structure n'est pas déjà relativement équilibrée.Although we have presented a process allowing the structure to be adjusted so as to have equal actions on each support, it cannot correct everything and, in this case, it cannot bring the center of mass of the structure to the vertical from the center of mass of the polygon formed by the supports if this structure is not already relatively balanced.

On a démontré d'après la figure 5 que le centre de masse du triangle AIB J C K est le centre de masse du triangle A B C, les triangles A I B, B J C, C K A étant des triangles équilatéraux lesquels ont pour centre de masse G1, G2, G3. Par ailleurs, les relations entre les côtés et les angles d'un triangle permettent d'établir G1 G2 = G1 G3 = G2 G3 donc que G1 G2 G3 est équilatéral.It has been shown from FIG. 5 that the center of mass of the triangle AIB J C K is the center of mass of the triangle A B C, the triangles A I B, B J C, C K A being equilateral triangles which have the center of mass G1, G2, G3. In addition, the relations between the sides and the angles of a triangle make it possible to establish G1 G2 = G1 G3 = G2 G3 therefore that G1 G2 G3 is equilateral.

Pour la structure, il s'agit de pyramides et non de triangles mais celles-ci doivent avoir leur centre de masse en G1 G2 G3.For the structure, these are pyramids and not triangles but these must have their center of mass in G1 G2 G3.

Après calculs, on trouve que si ces pyramides sont à base carrée, elles doivent avoir pour la structure 3, avec triangle central quelconque, des longueurs d'arêtes obliques égales à : 1 = 1,255a pour la structure 4 à: 1 = 1,1a.After calculations, we find that if these pyramids are square-based, they must have for structure 3, with any central triangle, oblique edge lengths equal to: 1 = 1 , 255 a for structure 4 to: 1 = 1.1a.

On peut remarquer qu'une structure isostatique donc ne présentant pas d'énergie élastique à libérer lors d'une déformation possible, possédant deux polygones dans des plans parallèles, voit ceux-ci rester hémothétiques à eux-mêmes lorqu'elle subit une charge perpendiculaire aux plans des polygones et répartie entre leurs articulations.It can be noted that an isostatic structure therefore having no elastic energy to release during a possible deformation, having two polygons in parallel planes, sees these remain hemothetic to themselves when it undergoes a perpendicular load at the planes of the polygons and distributed between their joints.

Le centre de masse de la structure reste sur la même droite aux efforts, le centre de gravité descend sur cette droite correspondant à une diminution d'énergie potentielle tandis que les barres formant les polygone se déforment élastiquement. Cette déformation étant proportionnelle à leur longueur avec le même allongement pour cent A% pour toutes les barres, on peut en déduire que si elles ont le même module d'Young E, les efforts dans celles-ci sont proportionnels à leurs longueurs. Ainsi, ils sont égaux dans un rectangle a, 2a présentant, comme il se doit une articulation au au milieu, ou plus simplement, dans un carré un triangle équilatéral, nn pentagone régulier. Il est remarquable de constater que dans la structure correspondant au modèle 16, en bloquant les articulations au milieu de la longueur d'un rectangle et en créant deux autres articulations par exemple dans la largeur, on multiplie l'effort dans une barre par deux tandis qu'on le divise dans l'autre par deux.The center of mass of the structure remains on the same straight line with efforts, the center of gravity descends on this straight line corresponding to a decrease in potential energy while the bars forming the polygons elastically deform. This deformation being proportional to their length with the same elongation percent A% for all the bars, we can deduce that if they have the same Young's modulus E, the forces in them are proportional to their lengths. Thus, they are equal in a rectangle a, 2a presenting, as it should be an articulation in the middle, or more simply, in a square an equilateral triangle, nn regular pentagon. It is remarkable to note that in the structure corresponding to the model 16, by blocking the articulations in the middle of the length of a rectangle and by creating two other articulations for example in the width, one multiplies the effort in a bar by two while that we divide it in the other by two.

Il convient de noter que dans la même opération on a tout de même dû déplacer l'application des efforts des anciennes vers les nouvelles applications.It should be noted that in the same operation we still had to move the application of the forces from the old to the new applications.

Cette remarque peut donner lieu à des applications visant à libérer des tensions dans la matière en en enlevant une partie pour créer une articulation. La structure de base construite concentriquement autour d'un triangle équilatéral, d'un carré ou d'un pentagone, dans deux plans parallèles reliés par des barres formant des pyramides latérales, trouve des applications dans sa version déformable.This remark may give rise to applications aimed at releasing tensions in the material by removing a part of it to create a joint. The basic structure built concentrically around an equilateral triangle, a square or a pentagon, in two parallel planes connected by bars forming lateral pyramids, finds applications in its deformable version.

Il est à noter tout de suite que la symétrie de révolution est ici une exigence, en tous cas lorsqu'en veut déplacer en translation les polygones centraux perpendiculairement à leur plan, car sinon il n'y aurait, comme on l'a vu plus haut, qu'une position des pyramides pour lesquelles leur centre de masse serait disposé en un triangle équilatéral centré.It should be noted right away that the symmetry of revolution is here a requirement, in any case when one wants to move in translation the central polygons perpendicular to their plane, because otherwise there would not be, as we saw more above, that a position of the pyramids for which their center of mass would be arranged in a centered equilateral triangle.

On constate facilement que les figures 2a, 16a, 14, 18 et d'autres, peuvent convenir pour réaliser un verin hydraulique parce qu'elles sont déformables par un fluide. Le problème est alors de trouver la structure qui aura un degré d'instabilité tout en conservant un centre de symétrie. La figure 20 satisfait cette exiqence. en la doublant.

Figure imgb0014
Figure imgb0015
Figure imgb0016
It is easy to see that FIGS. 2a, 16a, 14, 18 and others, may be suitable for producing a hydraulic cylinder because they are deformable by a fluid. The problem is then to find the structure which will have a degree of instability while retaining a center of symmetry. Figure 20 q satisfies this exi ence. by doubling it.
Figure imgb0014
Figure imgb0015
Figure imgb0016

Donc, un degré d'instabilité lui permettant la déformation perpendiculaire à son plan souhaité.Therefore, a degree of instability allowing the deformation perpendicular to its desired plane.

D'un point de vue technologique il faut réaliser une enceinte qui transmette bien les efforts qu'elle reçoit aux articulations.From a technological point of view, an enclosure must be produced which transmits the forces it receives well to the joints.

On peut, dans une variante le réaliser en caoutchouc nervuré. Il faudra placer la valve au centre. Un tel verin peut servir de piéce d'appui de pont.In a variant, it can be made of ribbed rubber. The valve must be placed in the center. Such a jack can serve as a bridge support piece.

Les structures déformables étudiées présentent d'autres applications dans lesquelles les plans des polygones centraux ne restent pas parallèles. Il suffit, par exemple dans la figure 1, de supprimer les barres AA' BB CC'et de déplacer G pour obtenir une orientation d'une triangle par rapport à l'autre. G peut par exemple faire un mouvement de rotation d'axe z'Goz perpendiculaire au plan initial des triangles. On peut ainsi obtenir un vibreur peut-être silencieux- on peut sans doute ainsi obtenir des mouvements dans lesquels les points mobiles se déplacent sur une surface à double courbure ou non géométriquement recensée. Par exemple, la forme d'un parebrise pour un essuie-glace, d'une aile de voiture pour un pistolet à peinture.The deformable structures studied have other applications in which the planes of the central polygons do not remain parallel. It suffices, for example in FIG. 1, to delete the bars AA 'BB CC' and to move G to obtain an orientation of one triangle with respect to the other. G can for example make a rotational movement of axis z'Goz perpendicular to the initial plane of the triangles. We can thus obtain a perhaps silent vibrator - we can undoubtedly thus obtain movements in which the mobile points move on a surface with double curvature or not geometrically identified. For example, the shape of a windshield for a wiper, a car fender for a paint sprayer.

On peut en superposant les structures de type 1 ou 6 ou 18, en prenant éventuellement des structures symétriques pour les deux dérnières de façon à conserver une section moyenne pour le bras ainsi formée, constante, réaliser donc des bras articulés dont les mouvements seraient commandés par la rotation d'excentrique ou de cames propre à chaque structure élémentaire.It is possible by superimposing the structures of type 1 or 6 or 18, possibly taking symmetrical structures for the two latter so as to maintain a mean section for the arm thus formed, constant, therefore producing articulated arms whose movements would be controlled by the rotation eccentric or cams specific to each elementary structure.

Dans une variante, la rotation de ces cames peut être entraînée par un système pneumatique, un conduit d'air comprimé actionnant une turbine solidaire de la came. Ce conduit est formé de plusieurs tronçons emboités les uns dans les autres par emmanchement conique par exemple: lorqu'il y a étancheité, l'air comprimé va jusqu'au bout du tuyau et fait tourner la deuxième came, lorsque l'emmanchement est désolidarisé, il laisse passer l'air qui va actionner la turbine située immédiatement après lui. Par une commande axiale comportant un cable avec un plomb extensible à son extrémité, une progressivité décroissante dans l'effort nécessaire pour désolidariser les emmanchements, on peut faire tourner la structure élémentaire articulation que l'on a choisie. Il suffit de positionner le plomb dans le tuyau et de le tirer de la distance suffisante. Figure 21 de la feuille 32/38.In a variant, the rotation of these cams can be driven by a pneumatic system, a compressed air duct actuating a turbine secured to the cam. This duct is formed of several sections fitted into each other by conical fitting for example: when there is tightness, the compressed air goes to the end of the pipe and turns the second cam, when the fitting is disconnected , it lets pass the air which will activate the turbine located immediately after it. By an axial control comprising a cable with an extendable lead at its end, a decreasing progressiveness in the effort necessary to separate the shanks, one can rotate the elementary articulation structure which one has chosen. It is enough to position the lead in the pipe and to draw it from the sufficient distance. Figure 21 of sheet 32/38.

En fonction du point de départ de l'extrémité du bras et du point d'arrivée souhaité, un ordinateur ordonnancera les rotations à faire, commandera la séquence permettant le moins de déplacement. Chaque structure élémentaire peut donner encore plus de possibilités de mouvement. Il suffit de relier les trois sommets des trois pyramides pour une structure triangulaire aux trois sommets de trois pyramides appartenant à une structure identique intérieure à la première. On peut même imaginer, si nécessaire, une série de cellules ou structures comportant un grand nombre d'éléments ainsi reliés.Depending on the starting point of the end of the arm and the desired end point, a computer will schedule the rotations to be made, will order the sequence allowing the least movement. Each elementary structure can give even more possibilities of movement. It is enough to connect the three vertices of the three pyramids for a triangular structure to the three vertices of three pyramids belonging to an identical structure inside the first. One can even imagine, if necessary, a series of cells or structures comprising a large number of elements thus connected.

Sans nécessiter autant d'éléments, il semble qu'une structure formée de deux éléments puisse remplacer le joint de cardan.Without requiring as many elements, it seems that a structure formed of two elements can replace the universal joint.

En ce qui conserne les structures tournantes, on peut dire que l'isostaticité permet un équilibrage naturel et évite la formation des balourds. En effet, une pièce tournante n'est jamais parfaitement symétrique par rapport à son centre de rotation, compte-tenu des tolérances d'exécution des différences de structures existant même à un degré moindre dans la matière, lesquelles conduisent à des élasticités différentes donc à des déformations.As far as rotating structures are concerned, it can be said that isostaticity allows natural balancing and prevents the formation of unbalances. Indeed, a rotating part is never perfectly symmetrical with respect to its center of rotation, taking into account the tolerances of execution of the differences in structures existing even to a lesser degree in the material, which lead to different elasticities therefore to deformations.

C'est sans doute pour cette raison que les hélices d'avion n'ont pas deux pâles car il semblerait que l'hélice qui est une ellipse tordue et ne présente pas d'embranchement comme les hélices à quatre pâles par exemple, peut répartir naturellement sa matière sur ce parcours convexe qui est à la même tension en tous points.It is probably for this reason that aircraft propellers do not have two blades because it would seem that the propeller which is a twisted ellipse and does not have a branch like the propellers with four blades for example, can distribute naturally its material on this convex course which is at the same tension in all points.

Une rotor d'hélicoptère comportant trois pâles sans doute pour des raisons de portance intégrant peut-être des questions de turbulence provoquée par la première pâle et devant disparaître avant le passage de la suivante, présente très certainement des problèmes d'équilibrage.A helicopter rotor comprising three blades, no doubt for reasons of lift possibly incorporating questions of turbulence caused by the first blade and which should disappear before the passage of the next, most certainly presents problems of balancing.

Il peut se présenter comme la structure admettant un carré central et quatre pentagones, lesquels auront des longueurs importantes radialement. Cela conduit à des pâles pointus. Si des raisons de turbulence ne s'y opposent pas, le rotor à cinq pâles hexagonaux paraît présenter une surface plus interessante Une étude moins superficielle puis des essais sont nécessaires.It can be presented as the structure admitting a central square and four pentagons, which will have significant lengths radially. This leads to sharp blades. If reasons of turbulence are not opposed, the rotor with five hexagonal blades seems to present a more interesting surface. A less superficial study then tests are necessary.

Pour un rotor isostatique, il faudra être sûr de sa position géométrique aussi, est-il préférable de concevoir un rotor à géométrie variable.For an isostatic rotor, it will be necessary to be sure of its geometrical position also, is it preferable to design a rotor with variable geometry.

Dans le même type d'application, nous pouvons citer la jante de roue, le volant d'inertie, les rotors de toutes sortes et les hélices multipales.In the same type of application, we can cite the wheel rim, the flywheel, rotors of all kinds and multi-blade propellers.

La structure déformable en rotation présente d'autres applications lorsqu'elle n'admet pas de centre de symétrie. En effet, dans la figure 1 tournant selon un axe perpendiculaire aux triangles si un des sommets de pyramide se trouve plus éloigné de l'axe de rotation, sommet ayant une masse, il va y avoir déformation de la structure. Si le sommet en question est dans le plan parallèle au triangle contenant les autres sommets mais décalé angulairement par rapport à la perpendiculaire passant par le centre de sa base et si, en fait, tous les sommets présentent le même déphasage angulaire par rapport à cette droite, le déphasage en question va varier lorque la structure va s'applatir à la suite d'une augmentation de la vitesse de rotation. C'est cette variation de déphasage qui sera utilisée pour obtenir une avance à l'allumage variable lequel système semble à priori meilleur que les systèmes à dépression.The deformable structure in rotation has other applications when it does not admit a center of symmetry. Indeed, in Figure 1 rotating along an axis perpendicular to the triangles if one of the vertices of the pyramid is further from the axis of rotation, vertex having a mass, there will be deformation of the structure. If the vertex in question is in the plane parallel to the triangle containing the other vertices but offset angularly with respect to the perpendicular passing through the center of its base and if, in fact, all the vertices have the same angular phase shift relative to this straight line , the phase shift in question will vary when the structure becomes flattened following an increase in the speed of rotation. It is this variation of phase shift which will be used to obtain a variable ignition advance which system seems a priori better than vacuum systems.

Parmi les autres applications de ces structures déformables tournantes simples, sont celles qui permettent un déplacement axial suite au déplacement radial des sommets de pyramides dû à la force centrifuge. On a ici le principe d'un embrayage centrifuge.Among the other applications of these simple rotating deformable structures, are those which allow an axial displacement following the radial displacement of the vertices of pyramids due to centrifugal force. Here we have the principle of a centrifugal clutch.

Structures articulées concentriquesConcentric articulated structures

L'invention présentée ci-après fait la synthèse, du moins une synthèse, nécessairement non exhaustive, des structures concentriques à barres égales ainsi que de leurs applications et de leurs procédés de réalisation.The invention presented below synthesizes, at least a synthesis, necessarily not exhaustive, of concentric structures with equal bars as well as their applications and their production methods.

Puisqu'il s'agit d'une synthèse finale, l'invention donnera un aperçu de son champ d'application allant au-delà des applications qu'elle pourra définir précisemment, se limitant pour les autres à en situer l'objet. D'un point de vue géométrique il y a deux types de structures, celles utilisant des pyramides à base carrée, celles utilisant des pyramides à base pentagonale, celles utilisant des cadres pentagonaux.Since this is a final synthesis, the invention will give an overview of its field of application ranging beyond the applications that it can define precisely, limiting itself for others to locate the object. From a geometric point of view there are two types of structures, those using square-based pyramids, those using pentagonal-based pyramids, those using pentagonal frames.

De plus, pour une application qui peut-être -cela n'est pas encore acquis- pourra échapper à cette exception, les barres ne sont pas rigoureusement égales en allant vers l'extérieur, pour le moins dans une variante, lorsque la cohésion d'ensemble est assurée. Il s'agit des carcasses de pneumatiques et une ligne de structures parmi celles utilisant des pentagones.In addition, for an application which perhaps - this is not yet acquired - may escape this exception, the bars are not strictly equal going outward, at least in a variant, when the cohesion of together. These are tire carcasses and a line of structures among those using pentagons.

D'un point de vue réalisation, les barres sont donc articulées et égales;elles peuvent donc ne pas exister matériellement mais seulement par la distance entre les centres de deux boules articulations. La cohésion de la structure fait appel nécessairement aux procédés spécifiques de mise en oeuvre de l'invention.From an embodiment point of view, the bars are therefore articulated and equal; they may therefore not exist materially but only by the distance between the centers of two articulation balls. The cohesion of the structure necessarily calls for specific methods of implementing the invention.

Il s'agit du dépot de matière par condensation ou solidification ou transformation associant les deux précédentes pour obtenir un liant solide occupant éventuellement tout l'espace entre boules ou se limitant à une enveloppe recouvrant les barres comme des manchons continus, consistant par exemple en résine. Ce dépot se fait concentriquement grâce à une pompe à chaleur située au centre et un fluide caloporteur ou mieux. Cela sera présenté plus loin.It is the deposit of material by condensation or solidification or transformation associating the two preceding ones to obtain a solid binder possibly occupying all the space between balls or being limited to an envelope covering the bars like continuous sleeves, consisting for example of resin . This deposit is made concentrically thanks to a heat pump located in the center and a heat transfer fluid or better. This will be presented later.

Parmi les applications, et cela rejoint les procédés de réalisation de ces structures concentriques à barres égales figurent les structures répondant à cet ordre géométrique au niveau même de leurs atomes. Ainsi, connaît-on déjà la polymérisation, les molécules cycliques, ne connaît-on pas cependant les chaînes de molécules formant des cycles, pas d'avantage des chaînes de molécules cycliques formant des cercles indépendants, voire associés concentriquement. Il s'agit donc là de corps chimiques et de leur procédé d'obtention.Among the applications, and this ties in with the processes for producing these concentric structures with equal bars, there are structures responding to this geometric order at the very level of their atoms. Thus, we already know polymerization, cyclic molecules, we do not yet know the chains of molecules forming rings, no advantage of the chains of cyclic molecules forming independent circles, or even concentrically associated. These are therefore chemical bodies and their process of production.

Définissons la géométrie des structures concentriques intégrant des pyramides de base carrée.Let us define the geometry of concentric structures integrating square base pyramids.

Celles-ci se partagent en deux catégories:

  • - structures ayant seulement des discontinuités dans la triangulation;des barres en moins
  • - structures comportant des trous carrés traversant la structure de part en part, ou structures formées de modules cadres.
These fall into two categories:
  • - structures with only discontinuities in triangulation; fewer bars
  • - structures with square holes passing right through the structure, or structures formed from framework modules.

Pour les premières, la clé de voûte est formée par un tétraèdre encadré de deux pyramides adjacentes c'est-à-dire coïncidant par une face avec lui et de deux autres pyramides renversées, adjacentes selon la direction perpendiculaire et coincidant chacune par une des deuxfaces restées libres sur le tétraèdre.For the first, the keystone is formed by a tetrahedron framed by two adjacent pyramids, that is to say coinciding by one face with it and two other inverted pyramids, adjacent in the perpendicular direction and coinciding each by one of the two faces remained free on the tetrahedron.

On obtient donc ainsi une croix qui est stable lorsque l'on réunit les quatre sommets du rectangle que forme une branche aux quatre sommets du rectangle perpendiculaire au premier et situé dans un autre plan, correspondant à l'autre branche. Ainsi a-t'onlafigure 1 de la feuille 24/38, représentant la structure isostatique de base engendrée concentriquement par le tétraèdre. Elle se présente en vue de dessus comme un octogone à côtés inégaux, les côtés les plus petits étant les barres obliques de liaison entre les rectangles.We therefore obtain a cross which is stable when we bring together the four vertices of the rectangle that form a branch to the four vertices of the rectangle perpendicular to the first and located in another plane, corresponding to the other branch. Thus has figure 1 of sheet 24/38, representing the basic isostatic structure generated concentrically by the tetrahedron. It is presented in top view as an octagon with unequal sides, the smallest sides being the oblique bars of connection between the rectangles.

Pour obtenir la structure carrée associée isostatique comme la première, comportant 30 barres et 12 articulations, il suffit de placer ses quatre sommets en reliant chacun d'eux par trois barres, au sommet d'une pyramide et à deux sommets de sa base. La structure représentée par la figure 2 de la feuille 24/38, n'est évidemment pas prismatique.To obtain the associated isostatic square structure like the first, comprising 30 bars and 12 joints, it suffices to place its four vertices by connecting each of them by three bars, at the top of a pyramid and two vertices at its base. The structure shown in Figure 2 of sheet 24/38 is obviously not prismatic.

La structure suivante, à laquelle conduit le développement concentrique souhaité s'obtient ainsi: on pose les trois barres dont deux forment la base d'une pyramide ayant un angle commun avec le carré précédent. Cette opération est effectuée huit fois pour obtenir une symétrie centrale, la structure est alors toujours isostatique, elle devient hyperstatique lorsque l'on pose quatre barres permettant d'obtenir en vue de dessus un contour octogonal. Si l'on souhaite l'isostaticité et afin de conserver la symétrie centrale, on a possibilité d'enlever l'une des deux barres suivantes au choix: la barre oblique parallèle, en vue de dessus, à la barre oblique appartenant au contour extérieur par exemple AF ou BG, la barre horizontale perpendiculaire et médiatrice en vue de dessus d'une barre formant le bout de la croix centrale exemple Il ou JJ'. L'extension suivante conduit à un contour octogonal, toujour en projection, avec altérnance d'un côté unité horizontal et d'un côté égal à 3/,/2, puisque formé de trois barres obliques. La barre à oter est toujours désignée, AB et ses homologues. Le carré associé à cette figure 6 de la feuille 26/38, s'obtient sans problème: il s'agit de U V W X et son côté est égal à 5√2. Figure 7 de la feuille 27/38.The following structure, to which the desired concentric development leads, is obtained as follows: the three bars are placed, two of which form the base of a pyramid having a common angle with the previous square. This operation is carried out eight times to obtain central symmetry, the structure is then always isostatic, it becomes hyperstatic when four bars are applied, making it possible to obtain an octagonal outline from above. If you want isostaticity and in order to keep the central symmetry, you can remove one of the following two bars as desired: the parallel slash, in top view, to the slash belonging to the outer contour for example AF or BG, the perpendicular and mediating horizontal bar in top view of a bar forming the end of the central cross example Il or JJ '. The following extension leads to an octagonal contour, always in projection, with alternation on a horizontal unit side and on a side equal to 3 /, / 2, since it is formed by three oblique bars. The bar to be removed is always designated, AB and its counterparts. The square associated with this figure 6 of the sheet 26/38, is obtained without problem: it is U V W X and its side is equal to 5√2. Figure 7 of sheet 27/38.

La structure suivante est octogonale bien sûr, et en projection, ses côtés sont par alternanee égaux à 2 ou à 3/,/2. De la même façon que précedemment, la pose de la barre centralep8 entre deux angles de base de pyramides nouvellement formées, impose d'oter la barre qui lui est parallèle en projection.The following structure is octagonal of course, and in projection, its sides are alternately equal to 2 or 3 /, / 2. In the same way as previously, the installation of the central bar p8 between two basic angles of newly formed pyramids, requires to remove the bar which is parallel to it in projection.

De même la pose des barresap et-y5 impose t'elle d'oter SS'et TT', ou UI Et XL. Figure 8 de la feuille 28/38. On peut géneraliser en disant que la pose de barres conduisant à l'octogone, impose des suppressions parmi lesquelles solutions figure toujours la possibilité de supprimer la barre parallèle à celleLikewise the installation of barsap and -y5 requires it to remove SS'and TT ', or UI And XL. Figure 8 of sheet 28/38. We can generalize by saying that the placement of bars leading to the octagon requires deletions, among which solutions is always the possibility of removing the bar parallel to that

appartenant au contour extérieur, transformant lors de sa pose une structure isostatique en une sturcture hyperstatique. La suite de structures concentriques décrites ci-dessus est la suivante en remarquant que l'on a une périodicité angulaire d'un quart de tour pour le polygone projeté étudié dans cette suite:

  • 4 (1hz+10b) octogone 1 hz: horizontal
  • 4 (3ob) carré ob: oblique
  • 4 (2hz + 1 ob) octogone 2
  • 4 (hz + 3ob) octogone 1
  • 4 (5ob) carré
  • 4 (2hz + 3ob) octogone 2
  • Il vient les structures non construites suivantes:
  • 4 (hz + 5ob) octogone 1
  • 4 (7ob) carré
  • 4 (2hz + 5ob) octogone 2
  • 4 (hz + nob) octogone 1
  • 4 (n + 2)ob carré
  • 4 (2hz + nob) octogone 2
belonging to the external contour, transforming during its installation an isostatic structure into a hyperstatic structure. The sequence of concentric structures described above is as follows, noting that there is an angular periodicity of a quarter turn for the projected polygon studied in this sequence:
  • 4 (1hz + 10b) octagon 1hz: horizontal
  • 4 (3ob) square ob: oblique
  • 4 (2hz + 1 ob) octagon 2
  • 4 (hz + 3ob) octagon 1
  • 4 (5ob) square
  • 4 (2hz + 3ob) octagon 2
  • It comes the following unconstructed structures:
  • 4 (hz + 5ob) octagon 1
  • 4 (7ob) square
  • 4 (2hz + 5ob) octagon 2
  • 4 (hz + nob) octagon 1
  • 4 (n + 2) ob square
  • 4 (2hz + nob) octagon 2

La structure représentée par la figure 9 de la feuille 29/38 conserve la structure intérieure intacte, telle que sur la figure 7 de la feuille 27/38 la pose de trois barres conduisant à une articulation laisse l'isostaticité intacte. Le contour extérieur est dentellé. Tous les sommets en projection dessinant le polygone dentelé ne sont pas dans un même plan. Les sommets cerclés sur le dessin sont dans un plan parallèle à celui de la feuille mais de côté

Figure imgb0017
The structure shown in Figure 9 of sheet 29/38 keeps the interior structure intact, such as in Figure 7 of sheet 27/38 the installation of three bars leading to a joint leaves the isostaticity intact. The outer contour is serrated. All the vertices in projection drawing the serrated polygon are not in the same plane. The vertices circled in the drawing are in a plane parallel to that of the sheet but sideways
Figure imgb0017

Cette structure dans une application de plaque porteuse, exige un aménagement des appuis, éventellement de la géométrie de l'enceinte qu'elle couvre.This structure in a bearing plate application, requires an arrangement of the supports, possibly the geometry of the enclosure that it covers.

Les structures concentriques à barres égales à base de pyramides et comportant des trous sont carrées et construites avec des cadres du type de celui représenté sur la figure. Ces cadres associent grâce à une triangulation, des carrés de côté unité avec des carrés de côtés double. C'est le cadre de la figure 16h de la feuille 14/38.The concentric structures with equal bars based on pyramids and having holes are square and constructed with frames of the type shown in the figure. These frames combine by triangulation, squares of unit side with squares of double sides. This is the frame of Figure 16h of sheet 14/38.

1 cadre = 8 barres(sur le tour) + 4 + 8(triangulation) + 4(carré central) = 24 barres et 12 articulations. Il n'est pas stable, il faut le doubler par son symétrique par rapport à son plan.

Figure imgb0018
barres
Figure imgb0019
articulations
Figure imgb0020
pour le critère d'isostaticité Ci au lieu de 6.1 frame = 8 bars (on the lathe) + 4 + 8 (triangulation) + 4 (central square) = 24 bars and 12 joints. It is not stable, it must be doubled by its symmetrical with respect to its plane.
Figure imgb0018
bars
Figure imgb0019
joints
Figure imgb0020
for the isostaticity criterion Ci instead of 6.

On obtient l'isistaticité en mettant un octaèdre admettant le petit carré comme plan de symétrie. Figure 10 de la feuille 30/38.We obtain isistaticity by putting an octahedron admitting the small square as a plane of symmetry. Figure 10 of sheet 30/38.

On peut avoir un cadre double différent pour lequel c'est le petit carré qui est commun.

Figure imgb0021
barres
Figure imgb0022
articulations
Figure imgb0023
manquent 10 stabilisationsWe can have a different double frame for which it is the small square that is common.
Figure imgb0021
bars
Figure imgb0022
joints
Figure imgb0023
missing 10 stabilizations

Solution: l'octaèdre central ainsi que deux fois quatre segments de médianes issus de ses sommets. Figures 11a et 11b b de la feuille 30/38.Solution: the central octahedron and two times four median segments from its vertices. Figures 11a and 11b b of sheet 30/38.

Bien que tel n'était pas l'objet des structures qui devaient suivre, développons un seul cadre en une strucutre cadre plus grande avant d'en venir à l'association de cadres. On peut placer autour du cadre double précédent deux cadres plus grands ayant le plus grand carré en commun soit 12 articulations supplémentaires et 12 barres.

Figure imgb0024
Although this was not the object of the structures which were to follow, let us develop a single framework into a larger framework structure before coming to the association of executives. One can place around the previous double frame two larger frames having the largest square in common, ie 12 additional joints and 12 bars.
Figure imgb0024

En poursuivant et en rajoutant deux cadres de côté 4 de part et d'autre du plan passant par le carré de côté 3 :

Figure imgb0025
Figure imgb0026
Figure imgb0027
Continuing and adding two side frames 4 on either side of the plane passing through the square on side 3:
Figure imgb0025
Figure imgb0026
Figure imgb0027

C'est le même problème que précédemment, il suffit de prolonger les quatre médianes de chaque côté. Figure 12a et 12b de la feuille 30/38.It is the same problem as before, just extend the four medians on each side. Figure 12a and 12b of sheet 30/38.

Le développement de doubles cadres ne pose à l'évidence pas de problème.The development of double frames is obviously not a problem.

Revenons sur les structures obtenues par l'association de cadres simples.

  • D'abord: 2 x 2 cadres Figure 13 de la feuille 31/38.
  • Barres 24 x 4 - 8 = 88
  • Arti. 4 x 4 + 4 x 4 + 5 37
  • Ci = 23
  • Solution: une pyramide centrale 1
  • 8 barres de liaison entre carré 8
  • 4 octaèdres sur ces petits carrés 8
  • Ci = 23 - 17 = 6
  • Remarque: il n'y a plus de trous . Figure 14 de la feuille 31/38.
  • Ensuite: 3 x 3 cadres
  • Barres 24 x 9 - (2 + 2) x 6 = 192
    Figure imgb0028
  • La solution préférable est la suivante: figure 15 de la feuille 31/38.
  • Ci = -30 - 24 barres de liaison entre petits carrés
  • - 4x4 arêtes de pyramide ayant un point commun avec le carré central: gain 4
  • - l'octaèdre central: gain 2
Let us return to the structures obtained by the association of simple frames.
  • First: 2 x 2 frames Figure 13 of sheet 31/38.
  • Bars 24 x 4 - 8 = 88
  • Arti. 4 x 4 + 4 x 4 + 5 37
  • Ci = 23
  • Solution: a central pyramid 1
  • 8 connecting bars between square 8
  • 4 octahedra on these small squares 8
  • Ci = 23 - 17 = 6
  • Note: there are no more holes. Figure 14 of sheet 31/38.
  • Then: 3 x 3 frames
  • Bars 24 x 9 - (2 + 2) x 6 = 192
    Figure imgb0028
  • The preferable solution is as follows: Figure 15 of sheet 31/38.
  • Ci = -30 - 24 connecting bars between small squares
  • - 4x4 pyramid edges having a common point with the central square: gain 4
  • - the central octahedron: gain 2

Les deux premiers tirets peuvent être décrits d'une autre manière: quatre pyramides entourant l'octaèdre central, une ceinture de huit barres.The first two dashes can be described in another way: four pyramids surrounding the central octahedron, a belt of eight bars.

On peut envisager d'autres variantes, par exemple en remplaçant des barres par d'autres qui seront les arêtes de pyramides ou d'octaèdres bouchant les trous des cadres. Par exemple, on peut enlever les huit barres de liaison reliant le cadre central à ceux l'entourant par huit pyramides ou plutôt quatre octaèdres centrés sur les carrés concernés par les liaisons otées. Figure 16 de la feuille 31/38. On peut également, dans uneautre variante supprimer les quatre croisillons formant les quatre arêtes de pyramides ayant un point commun avec l'octaèdre central pour les placer sur les trous des cadres de coins. Figure 17 de la feuille 31/38.We can consider other variants, for example by replacing bars with others which will be the edges of pyramids or octahedra blocking the holes in the frames. For example, we can remove the eight connecting bars connecting the central frame to those surrounding it by eight pyramids or rather four octahedra centered on the squares concerned by the removed links. Figure 16 of sheet 31/38. It is also possible, in another variant, to remove the four cross-pieces forming the four edges of pyramids having a common point with the central octahedron to place them on the holes of the corner frames. Figure 17 of sheet 31/38.

Cependant, dans toutes ces manipulations, il faut se veiller à ne pas créer de déséquilibres ni d'hyperstati- cités régionales.However, in all these manipulations, care must be taken not to create regional imbalances or hyperstatities.

Ainsi, il semble peu conseillé de mettre des octaèdres sur tous les cadres, à moins peut-être d'avoir enlever les doubles barres reliant leurs bases carrées entre elles, hormis celles les reliant à l'octaèdre central.Thus, it seems little advisable to put octahedra on all the frames, unless perhaps to have removed the double bars connecting their square bases between them, except those connecting them to the central octahedron.

Ensuite:4 x 4 cadresThen: 4 x 4 frames

Barres 24 x 16 - (3 + 3) x 8 = 336 barres

Figure imgb0029
Bars 24 x 16 - (3 + 3) x 8 = 336 bars
Figure imgb0029

LA meilleure solution est la suivante: 24 barres de chaînage entre petits carreaux périphériques, 16 barres de liaison perpendiculaires aux côtés du carré que forme la structure, 5 croisillons formant les arêtes d'une pyramide. Cette solution est représentée sur la figure 18 de la feuille 32/38. Il n'est pas évident que la solution ci-dessus soit la meilleure car, hormis le croisillon central, elle privilégie trop le cadre rajouté sur le 2x2 pour faire le 4x4 en densité de barre au détriment de ce dernier. Cependant, il n'est pas évident non plus qu'une solution conservant le 2x2 dans l'état où il a été défini précédemment, soit une bonne solution. Cette solution relierait ce dernier au cadre extérieur du 4x4 lequel comporterait 24 barres de liaison par quatre croisillon situés à chaque coin.THE best solution is as follows: 24 connecting bars between small peripheral tiles, 16 connecting bars perpendicular to the sides of the square formed by the structure, 5 cross-pieces forming the edges of a pyramid. This solution is shown in Figure 18 of sheet 32/38. It is not obvious that the above solution is the best because, apart from the central cross, it too favors the frame added on the 2x2 to make the 4x4 in bar density at the expense of the latter. However, it is also not obvious that a solution keeping 2x2 in the state it was defined above is a good solution. This solution would connect the latter to the outer frame of the 4x4 which would have 24 connecting bars by four crosspieces located at each corner.

La figure 19 de la feuille 32/38 fait une synthèse entre les deux tendances précédemment évoquées par leur solution extrêmes. ON a conservé les barres de laisons du 2x2, on a supprimé les octaèdres d'où une perte en Ci de 8 compensée par 8 barres de liaison avec le 4x4 situées sur les médianes. La solution précédente peut présenter une variante apparemment améliorée: il s'agit de remplacer une barre de liaison extérieure du 2x2 par un croisillon, quatre arête d'une pyramide s'appuyant sur les extrémités de la barre otée ainsi que sur deux points formant un carré avec ces dernières. Cette solution à neuf croisillons est représentée sur la figure 20 de la feuille 32/38.Figure 19 of sheet 32/38 summarizes the two trends previously mentioned by their extreme solution. We kept the bars of 2x2 bridges, we deleted the octahedrons, resulting in a loss of Ci of 8 compensated by 8 connecting bars with the 4x4 located on the medians. The previous solution may present an apparently improved variant: it involves replacing an external connecting bar of the 2x2 with a cross, four edges of a pyramid resting on the ends of the removed bar as well as on two points forming a square with these. This solution with nine braces is shown in Figure 20 of sheet 32/38.

Une autre solution à neuf croisillons est représentée sur la figure 21 de la feuille 32/38. Elle est caractérisée par le fait qu'elle comporte un simple chaînage de 12 barres.Another solution with nine braces is shown in Figure 21 of sheet 32/38. She is characterized by the fact that it comprises a simple chaining of 12 bars.

Chaque quart présente une variante. La moitié supérieure comporte une pyramide centrale n'ayant pas de carré de base, donc étant un simple croisillon, mais des barres de liaison suivant les médianes entre le 2x2 et le 4x4. La moitié inférieure ne comporte pasces barres mais un carré base de la pyramide centrale et des barres de liaison extérieures au 2x2, variante du quart de gauche, ou intérieures au 4x4, variante de droite.Each quarter has a variant. The upper half has a central pyramid having no base square, therefore being a simple cross, but connecting bars along the medians between the 2x2 and the 4x4. The lower half does not have these bars but a square base of the central pyramid and connecting bars outside the 2x2, variant of the left quarter, or inside the 4x4, variant of the right.

Ensuite: 5x5 cadresThen: 5x5 frames

Barres 24x25 -(4 + 4) x 10 = 520

Figure imgb0030

  • Partons de la solution du 3x3 ACio = 30
  • Trouver ΔCio = 32
  • Solution simple: double chaînage 8x 4 Satisfaisante?:
Bars 24x25 - (4 + 4) x 10 = 520
Figure imgb0030
  • Let's start from the solution of 3x3 ACio = 30
  • Find ΔCi o = 32
  • Simple solution: double chaining 8x 4 Satisfactory ?:

Déplacer les quatre croisillons du 3x3 vers les coins Figure 22 de la feuille 33/38.Move the four 3x3 braces to the corners Figure 22 of sheet 33/38.

On met les pyramides de coin dans les coins du 5x5, tel que pour la figure 17 (feuille 31/38) du 3x3.We put the corner pyramids in the corners of the 5x5, as for figure 17 (sheet 31/38) of the 3x3.

Une autre solution essayant de répondre à la tendance "l'intérieur tient l'extérieur", est représentée sur la figure 24 de la feuille 34/38 et présente une variante avec un chaînage simple.Another solution trying to respond to the trend "the inside holds the outside", is shown in Figure 24 of sheet 34/38 and has a variant with simple chaining.

Avant de passer à la structure 6X6 cadres, on peut remarquer que si n est le nombre de cadres d'un côté, la suite Ci" évolue ainsi:

Figure imgb0031
Before moving on to the 6X6 frames structure, we can notice that if n is the number of frames on one side, the sequence Ci "evolves as follows:
Figure imgb0031

Ainsi peut-on trouver facilement le critère d'isostaticité pour une structure 20x20.

Figure imgb0032
So we can easily find the isostaticity criterion for a 20x20 structure.
Figure imgb0032

Quelques barres à placer judicieusement... Ensuite: 6x6 cadres

Figure imgb0033
A few bars to place judiciously ... Then: 6x6 frames
Figure imgb0033

Solution: 2x16 liaisons entre 4x4 et 6x6.Solution: 2x16 connections between 4x4 and 6x6.

Figure 25 de la feuille 35/38. 9 croisillonsFigure 25 of sheet 35/38. 9 braces

40 chainages doubles40 double chains

Retour sur le 4x4: il convient de considérer les deux premières variantes dessinées en déplaçant les croisillons pour les mettre sur les petits carrés situés dans les angles pour avoir ainsi quatre pyramides. Une autre solution pour le 6x6 prévoit figure 26 de la feuille 35/38, un chaînage simple 20 barresBack on the 4x4: it is advisable to consider the first two variants drawn by moving the crosspieces to put them on the small squares located in the angles to thus have four pyramids. Another solution for the 6x6 provides figure 26 of the sheet 35/38, a simple chaining 20 bars

25 croisillons 25 stabi)isations(3x1-4=-1)25 braces 25 stabilizations (3x1-4 = -1)

4 pyramides dans les angles 4 stabilisations des chaînages intérieurs successifs de 4,4,12, 12 barres4 pyramids in the corners 4 stabilizations of the successive interior chaining of 4,4,12,12 bars

total 81total 81

Le chaînage de 12 barres le plus extérieur est soit extérieur au 4x4 soit intérieur au 6x6 en ne joignant pas les cadres d'angles.The outermost 12-bar chaining is either outside the 4x4 or inside the 6x6 by not joining the corner frames.

Une autre variante présente une répartition proche de la précédente, cependant le dernier chaînage simple intérieur au 6x6 est complet. Il comprte 20 barres.

  • Dans cette variante, il n'y a pas de base de pyramide centrale ou de pyramide dans les coins.
  • On peut extraire de cette variante équilibrée une structure 4x4 cadres.
  • Chaînage simple de 4, de 4, de 12 et 12 barres
  • 9 croisillons 9 stabilisations
  • 4 pyramides de coin 4 stabilisations
  • total 45
Another variant has a distribution close to the previous one, however the last single chaining inside the 6x6 is complete. It has 20 bars.
  • In this variant, there is no base of central pyramid or pyramid in the corners.
  • We can extract from this balanced variant a 4x4 frame structure.
  • Single chaining of 4, 4, 12 and 12 bars
  • 9 braces 9 stabilizations
  • 4 corner pyramids 4 stabilizations
  • total 45

Ensuite: 7x7 cadres

Figure imgb0034
Then: 7x7 frames
Figure imgb0034

Une solution consiste à lier le 5x5 tel qu'il est déjà défini au cadre, donc comportant 62 stabilisations, liaisons 5x2x4 Déplacer les croisillons vers les coins.One solution is to link the 5x5 as it is already defined to the frame, therefore comprising 62 stabilizations, 5x2x4 links Move the crosspieces to the corners.

Cette solution qui n'est peut-être pas optimale, marche pour passer d'un carré de côté impair au carré de côté impair immédiatemment supérieur, donc pour tous les impairs.This solution which is perhaps not optimal, works to pass from a square of odd side to the square of odd side immediately higher, therefore for all odd.

Ensuite: 8X8 cadres

Figure imgb0035
Then: 8X8 frames
Figure imgb0035

On a déjà vu que pour les nombres pairs, il n'y a pas de solution ne serait-ce que uniquement satisfaisante du point de vue de concentricité si l'on conserve intacte la structure inférieure. Ci pour le 6x6 = 81 ACi = 50, non divisible par 4. On peut au mieux rajouter 12 barres de liaisons sur chaque côté et deux croisillons aux angles en diagonale.We have already seen that for even numbers, there is no solution, if only only satisfactory from the point of view of concentricity, if the lower structure is kept intact. Ci for 6x6 = 81 ACi = 50, not divisible by 4. We can at best add 12 link bars on each side and two crossbars at diagonal angles.

Une solution: on conserve 16 liaisons 8 croisillons plus le central: Ci = 106 donc 100 stabilisations à trouver

Figure imgb0036
One solution: we keep 16 connections 8 crosses plus the central: Ci = 106 therefore 100 stabilizations to find
Figure imgb0036

On mettra de préférence 16 croisillons supplèmentaires au lieu de 24, les quatre côtés de la pyramide centrale, ainsi que quatre croisillons dans les angles formant des pyramides. Figure 27 de la feuille 36/38. Dans cette figure, on peut remplacer les 48 barres de liaison par un chaînage simple de 20 barres autour du 6x6 et 4 fois 7 croisillons sur un côté.We will preferably put 16 additional braces instead of 24, the four sides of the central pyramid, as well as four braces in the corners forming pyramids. Figure 27 of sheet 36/38. In this figure, we can replace the 48 connecting bars with a simple chain of 20 bars around the 6x6 and 4 times 7 cross-pieces on one side.

Pour faire un essai de synthèse, il semble que les structures comportant un nombre impair de cadres, se construisent autour d'un centre qui tient l'ensemble, c'est l'octaèdre.To make an attempt at synthesis, it seems that the structures comprising an odd number of frames, are built around a center which holds the unit, it is the octahedron.

Quant aux structures paires, c'est davantage le cadre rigide qui tient l'intérieur, à la limite, comme une toile. Avant essais, aucune dimension n'est exclue, pour autant qu'elle soit un multiple du côté d'un cadre de base. Cela dans la mesure où le critère d'isostaticité globale Ci = 3n-N = 6, est satisfait. Cependant, il n'est pas exclu qu'il y ait des instabilités locales ou des hyperstabilités inévitables pour certaines dimensions ayant pour conséquence de les bannir.As for the even structures, it is more the rigid frame which holds the interior, at the limit, like a canvas. Before testing, no dimension is excluded, provided that it is a multiple of the side of a basic frame. This insofar as the criterion of global isostaticity Ci = 3n-N = 6, is satisfied. However, it is not excluded that there are local instabilities or unavoidable hyperstabilities for certain dimensions which have the consequence of banishing them.

Ainsi, naîtrait une série de dimensions, cela à condition de connaître la dimension de la maille élémentaire lorqu'il s'agit de matière continue répondant à un arrangement en cristaux ou en molécules.Thus, a series of dimensions would be born, on condition of knowing the dimension of the elementary mesh when it is a matter continuous responding to an arrangement in crystals or molecules.

Déjà, pour les plaques, nous pouvons tirer deux enseignements:
- il y a toujours un rapport

Figure imgb0037
entre le côté et l'épaisseur, voire
Figure imgb0038
si elle est formée de l'empilement de structures telles que celles étudiées, lequel empilement devrait obligatoirement suivre certaines règles pour satisfaire l'isostaticité.
- une plaque doit toujours être formée de carrés. Il faut donc que le plus grand diviseur commun à sa longueur et à sa largeur soit un multiple, et même un multiple validé si certains apparaîssaient ne pas convenir, de la dimension du cadre élémentaire.Already, for the plates, we can draw two lessons:
- there is always a connection
Figure imgb0037
between side and thickness, even
Figure imgb0038
if it is formed by the stack of structures such as those studied, which stack should necessarily follow certain rules to satisfy isostaticity.
- a plate must always be formed of squares. It is therefore necessary that the largest divider common to its length and its width is a multiple, and even a multiple validated if some appeared not to be appropriate, of the dimension of the elementary frame.

Les structures présentées, instables, peuvent présenter des déformations intéressantes, en particulier lorqu'il me manque qu'une, deux ou quatre barres. Elles ne sont donc pas à exclure. Ci = 10.The structures presented, unstable, can present interesting deformations, in particular when I miss only one, two or four bars. They are therefore not to be excluded. Ci = 10.

Les structures peuvent être des cadres formés de plusieurs cadres élémentaires 8 ou 16 de côté 5 modules et de vide intérieur 3 modules.The structures can be frames formed by several elementary frames 8 or 16 with a side of 5 modules and an interior vacuum of 3 modules.

Il faut, bien-sûr, étudier l'isostaticité.It is, of course, necessary to study isostaticity.

Les structures qui vont être présentées sont obtenues par l'empilement de polygones reguliers concentriques, dont le nombre de côtés double à chaque fois, tandis que, dans le même temps, leur longueur est réduite de moitié.The structures that will be presented are obtained by stacking regular concentric polygons, the number of sides doubling each time, while, at the same time, their length is reduced by half.

On peut faire une première remarque: leur périmètre est constant. Celle-ci va nous permettre de calculer π, après en avoir fait une seconde: ce résultat mathématique est plus une découverte, si elle l'est, qu'une invention.We can make a first remark: their perimeter is constant. This will allow us to calculate π, after making a second: this mathematical result is more a discovery, if it is, than an invention.

Cependant, elle ne peut être ignorée.However, it cannot be ignored.

Il s'agit bien-sûr de pouvoir exprimer leurs rayons, c'est-à dire celui des cercles inscrits et circonscrits. Soit un carré de côté 2 et de périmètre 8:It is of course a question of being able to express their rays, that is to say that of the inscribed and circumscribed circles. Consider a square with side 2 and perimeter 8:

Figure imgb0039
Figure imgb0039

Soit un octogone de côté 1, donc de même périmètre 8

Figure imgb0040
Or an octagon on side 1, therefore with the same perimeter 8
Figure imgb0040

On en déduit:

Figure imgb0041
We can deduce:
Figure imgb0041

Notons:

Figure imgb0042
Note:
Figure imgb0042

On vérifie tout aussi bien:

Figure imgb0043
We check just as well:
Figure imgb0043

II suffit d'exprimer Rcn en fonction de Rin. En faisant appel à Pythagore

Figure imgb0044
It suffices to express Rc n as a function of Ri n . By calling on Pythagoras
Figure imgb0044

ainsi, obtient-on la suite suivante:

Figure imgb0045
thus, we obtain the following sequence:
Figure imgb0045

Ainsi, en partant d'un carré de côté 2 P = 8
Ro = 1

Figure imgb0046
So, starting from a square with side 2 P = 8
Ro = 1
Figure imgb0046

Il faut compter dans ces calculs sur la validité des hypothèses:

  • - le théorème de Pythagore est juste
  • - la convention a° = 1 est justifiée
  • On peut faire le programme suivant: (sur CASIO 7000 G)
    Figure imgb0047
    Figure imgb0048
In these calculations, the validity of the assumptions must be taken into account:
  • - Pythagoras' theorem is correct
  • - the convention a ° = 1 is justified
  • You can do the following program: (on CASIO 7000 G)
    Figure imgb0047
    Figure imgb0048

Pour 15 itérations, c'est à dire 216 côtéFor 15 iterations, i.e. 2 16 side

π= 3,141592654 ( 1 èreitération 2 côtés)π = 3.141592654 (1 st iteration 2 sides)

On peut faire le même calcul conduisant au même résultat à partir du pentagone

Figure imgb0049
We can do the same calculation leading to the same result from the pentagon
Figure imgb0049

II vaut mieux faire un programme

Figure imgb0050
Better make a program
Figure imgb0050

On obtient les mêmes valeurs dix décimales lisibles avec le même nombre d'itérations.The same readable ten decimal values are obtained with the same number of iterations.

On peut faire des programmes identiques à partir du polygone dont le nombre de côtés est un nombre premier.

Figure imgb0051
We can make identical programs from the polygon whose number of sides is a prime number.
Figure imgb0051

Inversion: oubli qu'il existait un programme 0.Inversion: forget that there was a program 0.

On peut calculer les autres décimales de π de la manière suivante:

Figure imgb0052
The other decimals of π can be calculated as follows:
Figure imgb0052

Première ligne de la photo prise par la revue N°2 "Hypothèse" de Texas-Instruments au Palais de la découverte.First line of the photo taken by the magazine N ° 2 "Hypothesis" of Texas-Instruments at the Palais de la Découverte.

On remarque que si l'on prend une tranche de neuf chiffres, le produit de ces chiffres est toujours le nombre dont la somme des chiffres se réduit toujours à 9.

Figure imgb0053
We note that if we take a range of nine digits, the product of these digits is always the number whose sum of digits is always reduced to 9.
Figure imgb0053

Ainsi, affirme-t'on, à priori que le chiffre 7 placé sous "CAUCHY" est faux: Le produit précédent est bon

Figure imgb0054
Thus, it is said, a priori that the number 7 placed under "CAUCHY" is wrong: The previous product is good
Figure imgb0054

Celui inclant le 7 est mauvais

Figure imgb0055
The one including the 7 is bad
Figure imgb0055

Il faut mettre un 9 à la place

Figure imgb0056
You have to put a 9 instead
Figure imgb0056

Revenons sur les structures construites par un empilement de polygones ayant servi à calculer 7r. Ils sont reliés entre eux par une triangulation. Plusieurs questions se posent:

  • - celle de l'isostaticité, il faut rajouter des barres
  • - celle de la génératrice, quelle forme a-t'elle?
Let us return to the structures constructed by a stack of polygons used to calculate 7 r. They are linked together by a triangulation. Several questions arise:
  • - that of isostaticity, it is necessary to add bars
  • - that of the generator, what shape is it?

Si l'on envisage une structure colonne symétrique avec une section circulaire au milieu, il est probable que la génératrice ait la forme d'une courbe en cloche convexe ou concave suivant la diréction de l'observation. Quant à la stabilisation, il faut bien-sûr rajouter des barres en s'inspirant du brevet du 02/12. Des pyramides sur les carrés d'extrémité et entre, des dispositions à étudier.If we consider a symmetrical column structure with a circular section in the middle, it is likely that the generator has the shape of a convex or concave bell curve according to the direction of the observation. As for stabilization, it is of course necessary to add bars while being inspired by the patent of 02/12. Pyramids on the end squares and between, arrangements to study.

L'objet de ces constructions nouvelles donc qualifiables d'invention, concerne les structures à base de pentagone, pyramide pentagonale ou cadre pentagonal constitué de deux pentagones, l'un de côté 1, l'autre de côté 2 et reliés par une triangulation.The object of these new constructions, therefore eligible for invention, relates to structures based on a pentagon, pentagonal pyramid or pentagonal frame made up of two pentagons, one on side 1, the other on side 2 and connected by a triangulation.

Il s'agit de couronne de pentagones en nombre quelconque à priori bien que les nombres 5 et 8 semblent plus près d'offrir des résultats que les autres.It is a crown of pentagons in any number a priori although the numbers 5 and 8 seem closer to offer results than the others.

Une couronne de 5 pentagones peut être la couronne centrale d'une structure réunissant 5 dodécaèdres. Deux structures identiques accolées et déphasées d'un dixième de tour, peuvent fournir l'ossature d'un pneumatique, carcasse complétée par des pyramides sur les pentagones suffisemment rigides pour ne pas nécessiter de pression intérieure.A crown of 5 pentagons can be the central crown of a structure uniting 5 dodecahedra. Two identical structures joined and phase shifted by a tenth of a turn, can provide the framework of a tire, carcass completed by pyramids on the pentagons sufficiently rigid to not require internal pressure.

Il est impossible, comme nous l'avons cru trop vite sans vérifier cette évidence, de mettre quatre pyramides pentagonales régulieres en coïncidence avec les quatre faces d'un tétraèdre. Par ailleurs, la distance entre les sommets de pyramides de deux pentagones voisins d'une couronne de 8 pe pentagones, n'est pas égale à un côté ou 2 ou un nombre pouvant donner quelque espérance de développement de la structure. Elle est égale, semble-t'il à

Figure imgb0057
It is impossible, as we believed too quickly without checking this evidence, to put four regular pentagonal pyramids in coincidence with the four faces of a tetrahedron. Furthermore, the distance between the vertices of pyramids of two pentagons adjacent to a crown of 8 pe pentagons, is not equal to a side or 2 or a number that can give some hope of development of the structure. It is equal, it seems to
Figure imgb0057

Peut-on coincer des pentagones?Can we wedge pentagons?

Cette étude ayant été faite avant celle de la construction à l'aide de cadre, nous déposons la construction basée sur des couronnes de cadres pentagonaux.This study having been made before that of construction using a frame, we deposit the construction based on crowns of pentagonal frames.

Nous avons aussi envisagé la construction par couronne plane de 10 pentagones, la deuxième couronne, difficile à définir est dans le meilleur des cas formée de pentagones de côté double, relié par points à la première, le sommet d'un petit pentagone de la première couronne coïncidant avec le milieu d'un grand pentagone de la deuxième couronne.We also envisaged the construction by planar crown of 10 pentagons, the second crown, difficult to define is in the best of cases formed of pentagons of double side, connected by points to the first, the top of a small pentagon of the first crown coinciding with the middle of a large pentagon of the second crown.

Pour la mise en oeuvre de ces diverses structures, on peut utiliser le procédé suivant:

  • les barres sont creuses et contiennent un gaz sous pression toute cette tuyautérie aboutie au centre où se trouve une vanne.
For the implementation of these various structures, the following method can be used:
  • the bars are hollow and contain a pressurized gas all this piping terminated in the center where there is a valve.

Lorsque l'on ouvre celle-ci, il y a détente du gaz comprimé dans les barres comportant des enceinte forme"gelule"et condensation de la matière que l'on souhaite déposer sur l'ossature. Il faut trouver le corps pour lequel le givre a une résistance mécanique intéressante et bien que les manchons de glace aient fait leurs preuves ( en 82 sur les fils éléctriques). Revenons sur la géométrie et répondons à la question posée au début de la présente page. Oui, cela est possible et nous ferons en sorte de placer une pyramide renversée à base pentagonale dont deux sommets de la base seraient les sommets des pyramides de la couronne de 8 pentagones et dont le sommet serait l'extrémité extérieure du segment appartenant à deux pyramides adjacentes de la couronne. La nouvelle pyramide renversée a comme espace entre deux sommets du pentagone de base séparé par un autre 1,586606634 au lieu de 1,6180559 pour les pyramides de la couronne. Si l'on partage la différence, on

Figure imgb0058
= 0,98%. Ceci est donc acceptable.When this is opened, there is expansion of the compressed gas in the bars comprising "gelule" shaped enclosures and condensation of the material which it is desired to deposit on the framework. It is necessary to find the body for which the frost has an interesting mechanical resistance and although the sleeves of ice have proven themselves (in 82 on the electric wires). Let's go back to the geometry and answer the question asked at the beginning of this page. Yes, this is possible and we will make sure to place an inverted pyramid with a pentagonal base, two vertices of the base of which would be the vertices of the pyramids of the crown of 8 pentagons and the apex of which would be the outer end of the segment belonging to two adjacent pyramids of the crown. The new inverted pyramid has the space between two vertices of the basic pentagon separated by another 1.586606634 instead of 1.6180559 for the crown pyramids. If we share the difference, we
Figure imgb0058
= 0.98%. This is therefore acceptable.

De plus, le plan de cette nouvelle pyramide renversée intercallaire fait 1,263561270 avec le plan horizontal. Cela est très intéressant quant à former une plaque circulaire à développer concentriquement.In addition, the plane of this new intercalated inverted pyramid is 1.26356127 0 with the horizontal plane. This is very interesting as to form a circular plate to be developed concentrically.

Là où nous nous sommes arrêtés est le bord de ces pyramides renversées: entre elles, subsistent des espaces égaux à 1,2621 - mais il est possible que la distance entre un sommet périphérique de la base des pyramides renversées et un sommet périphérique de la base des pyramides de la première couronne soit distant de 1 auquel cas une troisième pyramide pourra se construire tout de suite sinon on peut envisager de mettre des pyramides bord à bord avec les pyramides renversées quitte à laisser des trous en losange.Where we stopped is the edge of these inverted pyramids: between them there remain spaces equal to 1.2621 - but it is possible that the distance between a peripheral apex of the base of the inverted pyramids and a peripheral apex of the base pyramids of the first crown is distant from 1 in which case a third pyramid can be built immediately if not we can consider putting pyramids edge to edge with the inverted pyramids even if leaving diamond-shaped holes.

Une autre possibilité de construction indépendante consiste à mettre cinq pyramides à base carrée en couronne, la pointe au centre. Il n'y a pas de gros écart d'angle. Il faudrait que la base soit plutôt un peu trapézoïdale que carrée. On a un angle au sommet de 70,528779° au lieu de 72°.Another possibility of independent construction consists in putting five pyramids with square base in crown, the point in the center. There is no big angle deviation. The base should be rather a little trapezoidal than square. We have an angle at the top of 70.528779 ° instead of 72 °.

Isostaticité d'une couronne simple de 5 dodécaèdres.Isostaticity of a simple crown of 5 dodecahedra.

UN dodécaèdre dont toutes les faces sont triangulées par une pyramide.

  • Barres 90
  • Articulations 32
  • Couronne 450 barres (90x5)
  • - 5x5 5 faces communes 425
  • Ci = -20
  • On peut oter 5 pyramides des faces communes:
  • ΔCi1 =5x2= + 10 ou laisser deux pyramides à quatre arêtes.
  • On peut enlever une barre sur 3 pyramides de chaque dodécaèdre.
  • ΔOC1 = +15
  • Ci =-20+25=+5
A dodecahedron whose all faces are triangulated by a pyramid.
  • 90 bars
  • Joints 32
  • Crown 450 bars (90x5)
  • - 5x5 5 common faces 425
  • Ci = -20
  • We can remove 5 pyramids from the common faces:
  • ΔCi 1 = 5x2 = + 10 or leave two pyramids with four edges.
  • We can remove a bar on 3 pyramids of each dodecahedron.
  • ΔOC 1 = +15
  • Ci = -20 + 25 = + 5

Il reste une barre à enlever pour que la structure soit isostatique. On peut l'enlever dans une pyramide à 5 barres arêtes, ou même dans le pentagone central.A bar remains to be removed so that the structure is isostatic. It can be removed in a pyramid with 5 edge bars, or even in the central pentagon.

Double couronneDouble crown

  • barres 2x400 Couronnes telles que Ci = 5bars 2x400 Crowns such that C i = 5
  • articulations 130joints 130
  • En accolant deux couronnes, on met 10 faces en coïncidence soit: 2o barres et 15 articulationsBy joining two crowns, we put 10 faces in coincidence: 2 bars and 15 joints
  • barres = 800-20=780bars = 800-20 = 780
  • arti. = 2x130-15=245arti. = 2x130-15 = 245
  • C2i =-45C 2 i = -45
  • En enlevant les pyramides sur les dix faces en coïncidance, on gagne Ci = + 20 - C2 i = -25By removing the pyramids on the ten sides in coincidence, we gain Ci = + 20 - C 2 i = -25

Remarque: la double couronne enferme un dodécaèdre. On peut regagner 2 ou4 en Ci en mettant des pyramides à 4 ou à 5 barres s'appuyant sur les deux pentagones de face opposée de ce dodécaèdre central, pour le moins sur les deux pentagones situés au centre de la double couronne.

  • Ainsi C"i =-29
  • On doit enlever 35 barres pour obtenir l'isostaticité:
  • 5 formant un des pentagones cité ci-dessus.
Note: the double crown encloses a dodecahedron. We can regain 2 or 4 in Ci by putting pyramids with 4 or 5 bars leaning on the two pentagons of opposite face of this central dodecahedron, at least on the two pentagons located in the center of the double crown.
  • So C " i = -29
  • 35 bars must be removed to obtain isostaticity:
  • 5 forming one of the pentagons cited above.

Il reste alors une barre à enlever sur trois des faces de chaque dodécaèdre. Ainsi, clui-ci aura-t'il 6faces comportant des pyramides à 4 arêtes, 6 faces comportant des pyramides à 5 arêtes.There remains a bar to remove on three of the faces of each dodecahedron. Thus, this will have 6 faces comprising pyramids with 4 edges, 6 faces comprising pyramids with 5 edges.

On peut par exemple laisser 5 arêtes sur les deux faces centrales de chaque dodécaèdre, c'est-à-dire les plus proches du centre, de même que sur les faces communes avec d'autres dodécaèdres de la double couronne, 2 sur une même couronne et deux inter-couronne, ce qui fait bien 6.We can for example leave 5 edges on the two central faces of each dodecahedron, that is to say those closest to the center, as well as on the common faces with other dodecahedra of the double crown, 2 on the same crown and two inter-crowns, which is good 6.

On peut faire également le contraire: 4 arêtes sur ces dernières faces et 5 sur les autres. De plus, puisque la structure est isostatique, on peut enlever les cinq barres du pentagone central restant et mettre cinq barres radiales joignant le sommet d'une pyramide de face centrale au sommet de la pyramide de la face opposée. La distance entre ces sommets

  • d = D-2h (hauteur de pyramide)
  • distance entre faces opposées
  • D = 2,21911308 h = 0,5257311119
  • d=1,167650856
  • Cette distance est égale à environ s de la longueur d'une barre.
We can also do the opposite: 4 edges on these last faces and 5 on the others. In addition, since the structure is isostatic, we can remove the five bars from the remaining central pentagon and put five radial bars joining the top of a pyramid on the central face to the top of the pyramid on the opposite face. The distance between these peaks
  • d = D-2h (pyramid height)
  • distance between opposite faces
  • D = 2.21911308 h = 0.5257311119
  • d = 1.167650856
  • This distance is equal to approximately s of the length of a bar.

Il est vrai que les dodécaèdres peuvent et même doivent s'élargir dans la version structure à modules coïncidant sans fente. Cependant, cette distance semble un peu grande seuls des essais peuvent confirmer cette solution.It is true that the dodecahedra can and even must widen in the structure version with modules coinciding without a slot. However, this distance seems a bit large only tests can confirm this solution.

La solution où les dodécaèdres d'une même couronne ne sont pas accolés est valable bien qu'elle exige de laisser plus de barres. En fait, il s'agit de la seule structure vraiment isostatique puisqu'on a calculé sur la figure: IJ = 1,456202674 qui est la distance entre deux sommets de dodécaèdres, laquelle est infèrieure au côté du décagone sur lequel leur rattachement au pentagone, plus exactement, à l'hémi-dodécaèdre central, les place.The solution where the dodecahedrons of the same crown are not joined is valid although it requires leaving more bars. In fact, it is the only truly isostatic structure since we calculated on the figure: IJ = 1.456202674 which is the distance between two vertices of dodecahedra, which is less than the side of the decagon on which their attachment to the pentagon , more exactly, at the central hemi-dodecahedron, places them.

La disposition prévoyant des tirans entre les sommets de pyramide est envisagée également pour les structures concentriques formées de cadres. En général, suivant la structure, on peut précontraindre aux angles ou au centre. Dans cette catégorie de structures, il est envisagé d'avoir deux épaisseurs de la même structure encoïncidence par les petits ou par les grands carrés. On peut alors enlever des barres dans les cadres et obtenir des losanges.The provision providing tirans between the vertices of the pyramid is also envisaged for concentric structures formed of frames. In general, depending on the structure, you can prestress at the corners or at the center. In this category of structures, it is envisaged to have two thicknesses of the same structure coincidence by the small or by the large squares. We can then remove bars in the frames and obtain diamonds.

Pour revenir aux structures composées de modules dodécaèdriques, il en est , bien-sûr dont une des faces ne comporte aucune pyramide mais un trou.To return to structures composed of dodecahedral modules, there are, of course, one of the faces of which has no pyramid but a hole.

Ces structures peuvent être beaucoup plus importantes que les doubles couronnes puisqu'on peut imaginer une partition de l'espace en dodécaèdres.These structures can be much more important than the double crowns since one can imagine a partition of the space in dodecahedra.

Axialement, il n'y a aucun problème pour empiler des couronnes, donc un tuyau est facile à construire.Axially, there is no problem in stacking crowns, so a pipe is easy to build.

De manière périphérique et tous azimuts, cela est possible grâce à la remarque déjà faite. Le centre d'une double couronne est occupé par un dodécaèdre moyennant les déformations nécessaires, allongement ou raccourcissement, que l'on peut estimer à: 1/1 = (1,46619-1,45620):1,461:2 diviser par deux pour partager la déformation.Peripherally and in all directions, this is possible thanks to the remark already made. The center of a double crown is occupied by a dodecahedron with the necessary deformations, lengthening or shortening, which can be estimated at: 1/1 = (1.46619-1.45620): 1.461: 2 divide by two to share the distortion.

1/1 = 0,34% ce qui peut facilement être obtenu pour la plupart des matériaux.1/1 = 0.34% which can easily be obtained for most materials.

Il est certain qu'il y a une infinité de façon et de solution technique de s'accomoder de ce chiffre. Rapport avec % de carbone dans l'acier? Donc, tout dodécaèdre peut être considéré comme le centre d'une double couronne, et par suite tout l'espace matériel peut être partitionné ainsi.It is certain that there is an infinite number of ways and technical solutions to accommodate this figure. Relationship to% carbon in steel? Therefore, any dodecahedron can be considered as the center of a double crown, and therefore all the material space can be partitioned as well.

Pour revenir sur les structures constituées d'un empilement de polygones dont le nombre de côtés double, alors que leur longueur est divisée par deux, il faut bien voir que l'on peut passer d'un segment de longueur 2 à un cercle de périmètre 2 pour retrouver à l'autre bout, un ségment de côté 2 perpendiculaire au premier. Ainsi peut-on associer plusieurs structures-maillons de ce type et obtenir des rotations d'un demi tour d'un tour et plus. On a fait un tuyau pouvant servir de conducteur a beaucoup de fluide, d'énergie en générale. Un tuyau d'onde dans lequel la lumière peut se propager par simple réflexion. Filtre optique. Concernant les structure dodécaèdrique, celle-ci reste une structure centrée. Il y a une progression des longueurs de barres à partir du centre, il n'y a pas partition non localisée de l'espace.To return to the structures consisting of a stack of polygons whose number of sides doubles, while their length is divided by two, it must be seen that we can go from a segment of length 2 to a perimeter circle 2 to find at the other end, a side segment 2 perpendicular to the first. Thus one can associate several link structures of this type and obtain rotations of a half turn of a turn and more. We made a pipe that could serve as a conductor for a lot of fluid, energy in general. A wave tube in which light can propagate by simple reflection. Optical filter. Concerning the dodecahedral structure, it remains a centered structure. There is a progression of bar lengths from the center, there is no non-localized partition of space.

Structures articulées concentriques à barres égalesConcentric articulated structures with equal bars

L'invention regroupe toutes structures concentriques à barres égales construites à l'aide du module suivant : Ce module est composé d'un pentagone base d'une pyramide à cinq arêtes, relié à un carré par huit barres dont deux d'entre elles sont parallèles, les six autres issues des trois autres sommets forment une triangulation.The invention groups together all concentric structures with equal bars constructed using the following module: This module is composed of a pentagon base of a pyramid with five edges, connected to a square by eight bars, two of which are parallel, the other six from the other three vertices form a triangulation.

Les plans du carré et du pentagone sont parallèles et distants de 0,85065... x C.The planes of the square and the pentagon are parallel and distant by 0.85065 ... x C.

On peut consisidérer ce module comme un icosaèdre duquel on aurait, avant déformation, oté 9 barres. Le module est donc composé de 21 barres si l'on ne ferme pas le carré. Il a douze faces en triangle équilatéral et deux faces carrées. Il est formé de quatre modules tels que décrits dans la revendication 1 du brevet du 29/01/88, cela avant déformation.We can consider this module as an icosahedron from which we would have removed 9 bars before deformation. The module is therefore composed of 21 bars if the square is not closed. It has twelve faces in equilateral triangle and two square faces. It is formed by four modules as described in claim 1 of the patent of 29/01/88, this before deformation.

Ces modules peuvent être assemblés en couronnes de deux façons: soit le carré du polygone intérieur de la couronne est le côté commun aux deux carrés AB, soit il s'agit d'un côté extérieur de l'un des carrés DC ou FE. Le module admet deux plans de symétrie, donc, un axe de symétrie. Dans chacun des cas, les côtés communs pour associer deux modules en une couronne sont les côtés issus des extrémités du côté considéré pour la distinction des deux cas, qui font entre eux un angle de 36°.These modules can be assembled into crowns in two ways: either the square of the inner polygon of the crown is the side common to the two squares AB, or it is an outer side of one of the squares DC or FE. The module admits two planes of symmetry, therefore, an axis of symmetry. In each case, the common sides for associating two modules in a crown are the sides coming from the ends of the side considered for the distinction of the two cases, which make between them an angle of 36 °.

La couronne peut comprendre 10 modules, ou même 8 ou même 9 ou même 7 ou 6. Dans certains cas, on a des trapèzes isocèles au lieu de carrés. Dans le cas de 10 modules, le plan de symétrie, plan médiateur du côté commun des carrés partitionne l'espace en 10 dièdres de 36°. Le plan de la couronne est, dans l'une des façons distinguées au départ, l'autre plan de symétrie des modules, dans l'autre façon, son plan est le plan d'un pentagone.The crown can include 10 modules, or even 8 or even 9 or even 7 or 6. In some cases, we have isosceles trapezoids instead of squares. In the case of 10 modules, the plane of symmetry, mediating plane on the common side of the squares, partitions the space into 10 dihedrons of 36 °. The plane of the crown is, in one of the ways distinguished at the start, the other plane of symmetry of the modules, in the other way, its plane is the plane of a pentagon.

Le premier type de couronnes n'est pas stable en l'état:

  • Modules:
  • barres: 22
  • arti. : 10
  • Ci = 30-22 = 8 instable
  • Couronne de 10:
  • barres: 220-10= 210
  • arti. : 100-20 = 80
  • Ci = 240-210 = 30
The first type of crown is not stable as it is:
  • Modules:
  • bars: 22
  • arti. : 10
  • Ci = 30-22 = 8 unstable
  • Crown of 10:
  • bars: 220-10 = 210
  • arti. : 100-20 = 80
  • Ci = 240-210 = 30

On peut stabiliser ainsi 20 pyramides de base carrée plus deux pyramides doubles ( octaèdre )sur deux modules diamètralement opposés.We can thus stabilize 20 square base pyramids plus two double pyramids (octahedron) on two diametrically opposite modules.

Si deux couronnes Ci = 10, quatre pyramides diamétralement opposées comme précédemment; si trois couronnes empilées Ci = -10. Enlever 10 barres médianes des modules sur les couronnes diamétralement opposés de ces mêmes couronnes ( même diamètre ou diamètre différent).If two crowns Ci = 10, four diametrically opposite pyramids as before; if three crowns stacked Ci = -10. Remove 10 middle bars from the modules on the diametrically opposite crowns of these same crowns (same diameter or different diameter).

Une variante intéressante par ces développements est la construction par modules doubles. Ceux-ci sont composés de deux modules simples ayant un carré en commun. Il y a deux façon d'accoler les carrés, une faisant naître une symétrie, la plus étudiée, une seconde permettant des assemblages dont la forme générale est une barre ondulée.An interesting variant by these developments is the construction by double modules. These are made up of two simple modules with a square in common. There are two ways of joining the squares, one giving rise to a symmetry, the most studied, a second allowing assemblies whose general shape is a wavy bar.

Il y a également d'autres variantes dans lesquelles les plans de symétrie des deux modules associés sont perpendiculaires. Pour les premiers modules doubles étudiés:

  • Ci = -(22x2-4) + 3(10x2-4) = 8
  • Il y a deux façons d'assembler les modules: soit le Vé formé par deux carrés à l'intérieur de la couronne, soit celui-ci à l'extérieur.
  • Isostaticité Ci = 3x120-380 = -20
  • On peut enlever les barres du carré appartenant au plan de symétrie d'un module Ci = -10. Dix arêtes de pyramides pentagonales sur chaque flasque Ci = + 10 sauf sur deux modules doubles diamétralement opposés.
  • Ci= +16Cif= +6
There are also other variants in which the planes of symmetry of the two associated modules are perpendicular. For the first double modules studied:
  • Ci = - (22x2-4) + 3 (10x2-4) = 8
  • There are two ways to assemble the modules: either the Vee formed by two squares inside the crown, or this one outside.
  • Isostaticity Ci = 3x120-380 = -20
  • We can remove the bars from the square belonging to the plane of symmetry of a module Ci = -10. Ten edges of pentagonal pyramids on each flange Ci = + 10 except on two diametrically opposite double modules.
  • Ci = + 16Cif = +6

Remarque: l'ensemble de deux modules consécutifs est isostatique. Ci=84-78=6. Lorsque l'on rajoute un troisième module en le faisant coïncider en quatre points, on obtient une structure hyperstatique. Une articulation de trop en moins

Figure imgb0059
Note: the set of two consecutive modules is isostatic. Ci = 84-78 = 6. When we add a third module by making it coincide at four points, we obtain a hyperstatic structure. Too much less articulation
Figure imgb0059

On trouve en effet Ci=4.Pour chaque assemblage de modules supplémentaires on aACi = -2.One finds indeed Ci = 4. For each assembly of additional modules one has ACi = -2.

Lorsque l'on ferme une couronne ΔCi=-10, si c'est une couronne simple.When closing a crown ΔCi = -10, if it is a simple crown.

Module double avec liaison par la pointe des pyramides basées sur les carrés des modules simplespparal- lèles entre eux. Couronne de 10 modules doubles:

  • Ci = 3x170-500 =10
Double module with connection by the tip of the pyramids based on the squares of the single modules that are parallel to each other. Crown of 10 double modules:
  • Ci = 3x170-500 = 10

Donc, quatre pyramides à placer, deux sur chacun des deux modules diamétralement opposés, soit octaèdres, soit basées sur carrés libres.So, four pyramids to place, two on each of the two diametrically opposite modules, either octahedra or based on free squares.

Dans une variante, les deux flasques sont reliées par un cube. Ci= 3x160-460=20. Il faut une pyramide sur certaines faces du cube. De préférence, sur les faces parallèles au plan de la couronne, 5 sur chaque flasque par exemple. Il faut en rajouter quatre diamétralement opposées.In a variant, the two flanges are connected by a cube. Ci = 3x160-460 = 20. You need a pyramid on certain sides of the cube. Preferably, on the faces parallel to the plane of the crown, 5 on each flange for example. It is necessary to add four diametrically opposite.

On peut, dans une variante, avoir des empilements de cubes entre flasques. Ex: 2cubes Ci= 72-52=20 pour un module.

  • Pour 10 modules: Ci =100.
One can, in a variant, have stacks of cubes between flanges. Ex: 2cubes Ci = 72-52 = 20 for a module.
  • For 10 modules: Ci = 100.

Huit pyramides sur les faces de la surface latérale plus une dans le plan médian ΔCi=90, plus quatre diamétralement opposées.Eight pyramids on the sides of the lateral surface plus one in the median plane ΔCi = 90, plus four diametrically opposite.

Couronne de huit modules simples:

  • ( détail figure 2 bis de la page 37/38).
  • = 79,18
  • 2θ=158,36
  • angle entre les plans de deux pentagones consécutifs d'une même couronne:j8= 152,53
  • Ci = 3(8x10-6) - (8x22-8) = 24
  • Huit modules doubles: Ci =-16.
  • Ce cas correspond au cas Vé entre carrés à l'extérieur de la couronne. On voit que 20>,e
Crown of eight simple modules:
  • (detail figure 2 bis on page 37/38).
  • = 79.18
  • 2θ = 158.36
  • angle between the planes of two consecutive pentagons of the same crown: j 8 = 152.53
  • Ci = 3 (8x10-6) - (8x22-8) = 24
  • Eight double modules: Ci = -16.
  • This case corresponds to the case Vé between squares outside the crown. We see that 20>, e

Donc, les modules sont coincés ou mieux, il faut avoir une barre côté commun des carrés qui flambe. C'est elle qui contraindra la structure ou qui jouera un rôle de ressort.So, the modules are stuck or better, you have to have a bar on the common side of the squares which is on fire. It is it which will constrain the structure or which will play a role of spring.

Si on maintient ces 8 barres qui dans une variante peuvent être otées, il faut encore enlever 14 barres pour avoir Ci=6-8=-2. On peut oter 8 arêtes de pyramides pentagonales radiales sauf 2.If we maintain these 8 bars which in a variant can be removed, we must still remove 14 bars to have Ci = 6-8 = -2. We can remove 8 edges of radial pentagonal pyramids except 2.

Une autre variante consiste à relier les flasques non pas avec des cubesmais avec des rhomboèdres . On peut ainsi obtenir un déphasage entre les flasques et des barres, s'apparentant aux dents d'un engrenage helicoïdal.Another variant consists in connecting the flanges not with cubes, but with rhombohedra. We can thus obtain a phase shift between the flanges and bars, similar to the teeth of a helical gear.

On a ainsi un rotor qui peut avoir toutes les applications mécaniques qu'on leur connait: turbine, moteur pneumatique, hydraulique, éléctrique, transmission.We thus have a rotor which can have all the mechanical applications that we know about them: turbine, pneumatic motor, hydraulic, electric, transmission.

Les rhomboèdres ont des faces en losanges, composées de deux triangles équilatéraux, il est facile de les bloquer ou de débloquer en otant la diagonale.The rhombohedrons have diamond faces, composed of two equilateral triangles, it is easy to block or unblock them by removing the diagonal.

Dans une variante déformable, on voit que le déphasage des flasques est lié au volume des prismes à base carrée qui évoluent du carré vers des rhomboèdres quelconques. On peut utiliser ce fait pour réaliser des pompes, des systèmes de régulation des pressoirs et d'autres applications.In a deformable variant, it can be seen that the phase shift of the flanges is linked to the volume of the square prisms which evolve from the square to any rhombohedra. This fact can be used to make pumps, press control systems and other applications.

Toujours dans une variante déformable contrôlée, il y a possibilité de faire varier l'angle entre les flasques, et ainsi de transmettre des rotations entre des axes non colinéaires. Bien-sûr, il ne s'agit pas d'un seul rhomboèdre comme liaison, mais d'une suite dentelé pour obtenir des angles entre axes intéressants. Comme application statique,les couronnes envisagées sont prévues pour faire fonction de carcasse de pneumatique. Elles suppriment le gonflage.Still in a controlled deformable variant, there is the possibility of varying the angle between the flanges, and thus of transmitting rotations between non-collinear axes. Of course, it is not a single rhombohedron as a connection, but a serrated sequence to obtain angles between interesting axes. As a static application, the crowns envisaged are designed to act as a tire carcass. They suppress inflation.

La figure 4 (de la feuille 38/38) représente une rotule elle-même une sphère comprise entre deux paires de cônes, chaque paire est obtenue par roulage d'un métal en feuille, chaque cône dans un sens différent de l'autre. Les cônes sont écartés pour loger la bille et la pincent donc.Figure 4 (sheet 38/38) shows a ball itself a sphere between two pairs of cones, each pair is obtained by rolling a sheet metal, each cone in a different direction from the other. The cones are spread to accommodate the ball and therefore pinch it.

Claims (19)

1. Structure articulée s'introduisant dans de nombreux ouvrages de construction ayant une fonction statique ou dynamique pouvant s'assembler, se combiner, se recouvrir d'une peau tendre dans ces diverses applications, caractérisée en ce qu'elle est basée sur un polygone central en général régulier, triangle, carré, pentagone et des polygones adjacents à celui-ci et adjacents entre eux, tous étant articulés par des rotules, ces derniers polygones étant en nombre égal au nombre de côtés du polygone central ayant eux-mêmes un côté de plus et chacun étant la base d'une pyramide articlée à son sommet.1. Articulated structure introduced into many construction works having a static or dynamic function which can be assembled, combined, covered with soft skin in these various applications, characterized in that it is based on a polygon central in general regular, triangle, square, pentagon and polygons adjacent to it and adjacent to each other, all being articulated by ball joints, the latter polygons being in number equal to the number of sides of the central polygon having themselves a side more and each being the base of a pyramid hinged at its top. 2. Structures articulées concentriques à barres égales ou noeuds équidistants caractérisées en ce qu"elles comportent des pyramides dont la base est un polygone régulier quelconque, auxquelles il manque une ou plusieurs barres de façon à obtenir l'isostaticité de la structure ou sa mise en contrainte judicieusement prévue.2. Concentric articulated structures with equal bars or equidistant nodes characterized in that they comprise pyramids whose base is any regular polygon, to which one or more bars are missing so as to obtain the isostaticity of the structure or its placement judiciously planned constraint. 3. Structures articulées concentriques à barres égales ou à noeuds équidistants selon la revendication 1 dont l'épaisseur des plaques est égale à la longueur des barres divisée par J2 caractérisées en ce que son centre est occupé par un tétraèdre entouré de quatre pyramides carrées orientées vers le haut ou vers le bas selon la direction cardinale sur laquelle elles se trouvent par rapport au tétraèdre central.3. Concentric articulated structures with equal bars or equidistant nodes according to claim 1, the thickness of the plates is equal to the length of the bars divided by J2 characterized in that its center is occupied by a tetrahedron surrounded by four square pyramids oriented towards up or down depending on the cardinal direction in which they are in relation to the central tetrahedron. 4. Structures articulées concentriques à barres égales selon la revendication 2 caractérisées en ce qu'elles sont obtenues à partir de la croix centrale en construisant des tétraèdres sur les triangles disponibles pouvant apparaître spontanément ou après avoir complété les bases de pyramides situées dans le plan de la structure et reliées à leur sommet.4. Concentric articulated structures with equal bars according to claim 2 characterized in that they are obtained from the central cross by constructing tetrahedra on the available triangles which can appear spontaneously or after having completed the bases of pyramids located in the plane of structure and connected at their top. 5. Structure articulées concentriques selon les revendications 2 et 3 caractérisées en ce que leur isostaticité est garantie par un contour polygonal dentelé se présentant dans les deux plans parallèles contenant la structure plaque comme des marches d'escalier les deux tracés étant déphasés d'une demi marche et reliés par des barres formant ainsi des tétraèdres ce motif se répétant tous les quarts de tour où se trouvent des interruptions périphériques ou internes de même que des barres peuvent être otées à l'intérieur de la structure sans modifier la concentricité et afin d'pbtenir l'isostaticité.5. concentric articulated structure according to claims 2 and 3 characterized in that their isostaticity is guaranteed by a serrated polygonal contour occurring in the two parallel planes containing the plate structure as stair treads, the two paths being phase shifted by half walking and connected by bars thus forming tetrahedrons this pattern repeating every quarter turn where there are peripheral or internal interruptions as well as bars can be removed inside the structure without modifying the concentricity and in order to obtain isostaticity. 6. Structures articulées concentriques à barres égales selon la revendication 1 caractérisées en ce qu'elles comportent un nombre pair ou impair égal à N2 0u 1 ou 8 modules cadres identiques formée d'un carré de côté unité relié à un carré de côté double, parallèle, par une triangulation le petit carré pouvant être la base d'une pyramide ou d'un octaèdre, le grand carré pouvant comporter ses médianes, les grands carrés sont juxtaposés et ont donc des côtés communs, les petits carrés sont reliés éventuellement par des barres prolongeant leurs côtés.6. concentric articulated structures with equal bars according to claim 1 characterized in that they comprise an even or odd number equal to N 2 0 u 1 or 8 identical frame modules formed by a square on the side unit connected to a square on the side double, parallel, by a triangulation the small square being able to be the base of a pyramid or an octahedron, the large square being able to include its medians, the large squares are juxtaposed and therefore have common sides, the small squares are possibly connected by bars extending their sides. 7. Structure articulée concentrique à barres égales selon la revendication 5 comportant un nombre impair de modules cadres caractérisée en ce que seul celui du centre qui comporte un octaèdre et ceux des coins qui comportent une pyramide sont des modules dont le petit carré n'est pas untrou.7. concentric articulated structure with equal bars according to claim 5 comprising an odd number of framework modules characterized in that only that of the center which comprises an octahedron and those of the corners which comprise a pyramid are modules whose small square is not a hole. 8. Structures articulées concentriques à barres égales selon la revendication 5 comportant un nombre pair de modules cadres, n = 2p par côté, caractérisées en ce qu'elles comportent une pyramide centrale, 2"' 1-1 croisillons c'est-à-dire en fait ensemble des quatre arêtes d'une pyramide, un double chainage reliant les petits carrés des modules périphériques, parallèles au contour extérieur.8. concentric articulated structures with equal bars according to claim 5 comprising an even number of frame modules, n = 2p per side, characterized in that they comprise a central pyramid, 2 "' 1- 1 cross-pieces that is in fact say together of the four edges of a pyramid, a double chainage connecting the small squares of the peripheral modules, parallel to the outer contour. 9. Procédé de dimensionnement des structures formées à partir de celles décrites selon la revendication 5 caractérisé-en ce qu'il fixe le rapport entre le côté et l'épaisseur d'une plaque à 2n 2 -ence qu'il exclue certaines valeurs de n pour lesquelles l'isostaticité ne pourrait être obtenue en envisageant toutes les répartitions correspondant au critère d'isostaticité globale Ci = -en ce que le PGDC de longueur et de la largeur d'une plaque rectangulaire soit un multiple de 2x,/2 x épaisseur de la plaque.9. A method of dimensioning structures formed from those described according to claim 5 characterized in that it fixes the ratio between the side and the thickness of a plate at 2n 2 -ence that it excludes certain values of n for which isostaticity could not be obtained by considering all the distributions corresponding to the criterion of global isostaticity Ci = -in that the PGDC of length and width of a rectangular plate is a multiple of 2x, / 2 x thickness of the plate. 10. Structures concentriques articulées à barres égales caractérisées en ce qu'elles sont composées d'un empilement de polygones réguliers dont le nombre de côtés augmente en doublant tandis que leur dimension est divisée par deux, reliés par une triangulation dont les barres sont égales au plus petit côté, le premier polygone étant un segment 1 dans le cas extrême le volume entre celui-ci et le carré de côté moitié est formé de deux tétraèdres et d'une pyramide, le polygone médian ou extrême étant un cercle de rayon l/π, le volume intérieur étant partitionné par les arêtes d'une pyramide et de tétraèdres réels ou fictifs.10. Concentric articulated structures with equal bars characterized in that they are composed of a stack of regular polygons whose number of sides increases by doubling while their dimension is divided by two, connected by a triangulation whose bars are equal to smaller side, the first polygon being a segment 1 in the extreme case the volume between this one and the square of side half is formed of two tetrahedrons and a pyramid, the median or extreme polygon being a circle of radius l / π, the interior volume being partitioned by the edges of a pyramid and real or fictitious tetrahedra. 11. Structures à maillons spécifiques pouvant en particulier servir de conducteur caractérisées en ce qu'elles sont composées de modules décrits selon la revendication 9 reliés par des polygones identiques la périodicité étant égale à la longueur d'un ou plusieurs maillons si ceux-ci sont incomplets et n'ont pas de plan de symétrie perpendiculaire à leur axe.11. Structures with specific links which can in particular serve as a conductor characterized in that they are composed of modules described according to claim 9 connected by identical polygons the periodicity being equal to the length of one or more links if these are incomplete and have no plane of symmetry perpendicular to their axis. 12. Structures concentriques articulées à barres égales selon la revendication 9 caractérisées en ce qu'elles ne comportent pas une triangulation équivalente à une hélice double ayant un filet à droite un filet à gauche mais une simple faisant ainsi apparaître des losanges.12. Concentric articulated structures with equal bars according to claim 9, characterized in that they do not comprise a triangulation equivalent to a double helix having a right-hand thread a left-hand thread but a simple one thus showing diamonds. 13. Structures concentriques articulées à barres égales selon la revendication 1 caractérisées en ce qu'elles sont composées d'une couronne de pentagones située au centre de la structure et dont la stabilité est assurée par des pyramides à quatre ou cinq barres sur les pentagones et au centre par des rayons, si nécessaires, ou en encore par une triangulation réduisant de moitié le nombre de côtés et des rayons et que cette structure s'étend par anneaux concentriques variés.13. Concentric articulated structures with equal bars according to claim 1, characterized in that they are composed of a crown of pentagons located in the center of the structure and the stability of which is ensured by pyramids with four or five bars on the pentagons and in the center by spokes, if necessary, or again by a triangulation reducing by half the number of sides and rays and that this structure extends by various concentric rings. 14. Structures concentriques articulées à barres égales selon la revendication 12 utilisée en particulier comme carcasse de pneu caractérisées en ce qu'elles sont composées d'une double couronne de cinq dodécaèdres dont des pentagones portant les pyramides utiles à l'isostaticité ou à la précontrainte souhaitée, les deux couronnes étant en coïncidence par dix faces pentagonales de leur flanc.14. Concentric articulated structures with equal bars according to claim 12 used in particular as a tire carcass characterized in that they are composed of a double crown of five dodecahedra including pentagons carrying the pyramids useful for isostaticity or prestressing desired, the two crowns being in coincidence by ten pentagonal faces of their side. 15. Structures utilisées en particulier comme carcasse de pneu selon la revendication 13 caractérisées en ce que les pentagones de la bande de roulement exactement opposés à ceux des pentagones bordant le pentagone central, cela pour chaque couronne sont légèrement plus grands de façon à ce que les cinq dodécaèdres dès lors légèrement coniques coïncident par cinq faces radiales au lieu d'avoir une fente radiale entre deux dodécaèdres.15. Structures used in particular as a tire carcass according to claim 13, characterized in that the pentagons of the tread exactly opposite to those of the pentagons bordering the central pentagon, that for each crown are slightly larger so that the five dodecahedra therefore slightly conical coincide by five radial faces instead of having a radial slot between two dodecahedra. 16. Structures concentriques articulées à barres égales selon la revendication 12 caractérisées en ce que la couronne comporte 8 pentagones comportant les pyramides adéquates deux faces de pyramides successives appartenant à une autre pyramide dont la pointe est l'extrémité extérieure du côté commun à deux pentagones, la structure étant étendue concentriquement de façon légèrement conique toujours à l'aide de pyramides.16. Concentric articulated structures with equal bars according to claim 12, characterized in that the crown comprises 8 pentagons comprising the appropriate pyramids, two faces of successive pyramids belonging to another pyramid, the point of which is the outer end of the side common to two pentagons, the structure being extended concentrically in a slightly conical manner still using pyramids. 17. Procédé thermique de mise en oeuvre et de mise en contrainte de la matière s'appliquant pour les structures concentriques à barres creuses caractérisé en ce qu'il provoque le dépot de matière à l'origine en phase gazeuse ou liquide sur les barres creuses lors de la détente d'un gaz lequel est évacué par le centre de la structure.17. Thermal process for implementing and stressing the material applicable for concentric structures with hollow bars, characterized in that it causes the deposition of material originally in the gaseous or liquid phase on the hollow bars during the expansion of a gas which is discharged through the center of the structure. 18. Module composé de barres égales articulées entre elles valant par ses caractéristiques géométriques et les nombreuses possibilités de construction qu'il offre, caractérisé en ce qu'il est composé d'un pentagone portant une pyramide à cinq arêtes relié par huit barres aux trois côtés d'un carré dont deux d'entre elles sont parallèles, les six autres formant une triangulation, comprenant donc ainsi 21 barres ou 22 si l'on ferme le carré et présentant 12 faces en triangle équilatéral et deux faces carrées.18. Module made up of equal bars hinged together being worth its geometrical characteristics and the numerous construction possibilities it offers, characterized in that it is composed of a pentagon carrying a pyramid with five edges connected by eight bars to the three sides of a square two of which are parallel, the other six forming a triangulation, thus thus comprising 21 bars or 22 if we close the square and have 12 faces in equilateral triangle and two square faces. 19. Couronne concentrique formée de barres égales caractérisée en ce qu'elle est formée de plusieurs modules, simples comme celui décrit dans la revendication 1 ou double, 8 ou 10 en particulier ,selon, pour les modules doubles, que leur partie concave est à l'intérieur ou à l'extérieur de la couronne.19. Concentric crown formed of equal bars characterized in that it is formed of several modules, simple like that described in claim 1 or double, 8 or 10 in particular, depending, for double modules, that their concave part is inside or outside the crown.
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