Теория и практика создания СЛА

[r_clone]

... как там все это дело склеилось ...

намотка на болван в два оборта, клей ПВА

... не работало ли в итоге как набор тонкостенных труб вложенных друг в друга...

за это конечно опасался и по сему уделял особое внимание 🙄 , но что вышло, то вышло

 

[KV1237542]

намотка на болван в два оборта, клей ПВА


за это конечно опасался и по сему уделял особое внимание 🙄 , но что вышло, то вышло

А какое соотношение толщины к диаметру для тонкостенной трубы главную роль играет жёсткость: формулы рассчёта меняются

 

[KAA]

если взять вместо ватмана дюраль или сталь,

Да вот, сталь можно взять, если с дюралем проблема, но нагружать придётся не по-детски. Или трубу из АД-31Т в хозмаге. Слишком уж физико-механические свойства бумаги отличаются. Пластичности практически нет.

 

[r_clone]

А какое соотношение толщины к диаметру для тонкостенной трубы главную роль играет жёсткость: формулы рассчёта меняются

в моем опыте 32/0.48~67
у 'первоисточника'(Jeka55) 130/2.5=52

да, исходных данных много, т.е. не только диам. и толщина стенки трубы, но и материал, и параметры отверстий, и их расположение, и что-то исчо ) ...
определять численную взаимосвязь в этом хитросплетении я желания не имею

суть же моего любопытства, подтолкнувшего израсходовать 83 руб. (ватман+клей), ~5 чел.ч 😇 и провести эксперимент, следующая:
задача расчитать на прочность при изгибе трубу с отверстиями на боковых поверхностях для взявшегося за нее впервые индивида по-моему не относится к разряду 'разплюнуть'... и речь именно о добротном расчете, чтоб по результатам натурных испытаний вложиться хотя бы в 10% погрешность
так вот, никто из высказывавшихся здесь на эту тему не предложил какой-либо вариант посчитать, при этом даже были очень решительные высказывания про салфетку ...
никто не предложил кроме автора ветки и мой в этом случае интерес - сопоставить методику, которую обещал опубликовать Павел Иосифович, с результатами моих 'упражнений'

 

[KV1237542]

Наверное всё же самое простое будет включая подходящую размерность - это труба из хозмага ад31 скажем 20*1 и ступенчатое сверло

 

[r_clone]

120 мм по дуге

я отмасштабирвал участок меж нервюрами 2 и 3 Вашего лонжерона

на грядущих выходных постараюсь сделать образцы, два с отверстиями, два без
при этом наматаю в три слоя и соотношение D/t будет ~44, т.е. поближе к 130/2.5=52 чем 32/0.48~67
ожидаю, что туба без отверстий переломится при ~22 кГ
а вот по той, что с отверстиями интересно где сложится, по верхнему 'поясу' или по перемычке

 

[ikono]

r_clone - как сейчас модно говорить - "дико плюсую" И это Вы ещё сделали круглые отверстия, а не вытянутые вдоль лонжерона. И характер разрушения получился точно как я опасался. Насчет стальной трубы - вот Владимир Лапшиин подсказал дельную мысль с рулеткой: берёте две подходящие короткие металлические трубки и соединяете их сверху и снизу двумя полосками стальной гнутой ленты от рулетки. Надо на трубках примотать ленты скочем или изолентой как следует, чтобы не скользили. Я думал вообще сварить точечной сваркой. И вот Это можно было нагрузить консольно и сравнить прочность с расчётной по простым формулам. Думаю, результат удивит не меньше, чем с картоном

 

[Lapshin]

В процессе потери устойчивости ключевым фактором является модуль упругости: при испытании описанных выше моделей можно только определить соотношение несущей способности цельного и прорезанного сечения трубы - и то с большой погрешностью (правда - в запас).
Однако, кажется, никто и не рассчитывал иметь прорезанную трубу в месте макс. момента - так, на свободнонесущем крыле на 57% размаха уже происходит падение момента втрое - а вдвое уже на 28%: почему не повыкидывать лишний материал, что особо актуально при попытке сделать 115-килограммовый аппарат?
Так же и на подкосном крыле: на конце и в корне изгибающих моментов нету вообще.

 

[daredevil]

на грядущих выходных постараюсь сделать образцы, два с отверстиями, два без
при этом наматаю в три слоя и соотношение D/t будет ~44, т.е. поближе к 130/2.5=52 чем 32/0.48~67

Ещё бы добавить внутрь трубы вертикальную стенку. А может, и стрингеров будет достаточно. Надо же как-то спасать эту конструкцию. Автор которой которой, выходит, сбросил ≈40% массы, потеряв ≈75% устойчивости ;(

 

[r_clone]

Ради интереса сделал в солидворкс две модель трубы 120х2,5 длиной 1 м. Одну - цельную, другую с 6 сквозными окнами 80х100 мм. Посчитал на изгиб и устойчивость. Хотя здесь будет иметь место потеря местной устойчивости, но солидворкс только на общую устойчивость считает. У цельной трубы усилие, при котором труба теряет устойчивость 27554 кг, у дырявой 6882 кг. И при изгибе в трубе с отверстиями напряжения в 1,5 раза больше, чем у цельной. Лучше бы Jeka 55 отстыковал консоль и испытал на прочность.

iae ,
а возьметесь ли Вы впупыжить в стресс-анализ солидворкса такую схемку?

плюс все то же, но без отверстий диам.25
если согласитесь, то модуль упругости и нагрузки сообщу ...

 

[iae]

а возьметесь ли Вы впупыжить в стресс-анализ солидворкса такую схемку?

Какой материал? Какая нагрузка? На изгиб или устойчивость?

 

[r_clone]

Какой материал? Какая нагрузка? На изгиб или устойчивость?

материал - ватман, модуль упругости 440 кГ/кв.мм, предел прочности на растяжение 5.3 кГ/кв.мм, на сжатие (предположительно) 2.7 кГ/кв.мм, предел текучести неизвестен
нагрузка (распределенная на участке в 10 мм) - для трубы с отверстиями 6.9 кГ, для трубы без отверстий 15 кГ
на изгиб

на торцах и в центре трубки установлены перегордки (условно абсолютно жесткие), при этом тех что в середине 2 и меж ними 10 мм

интересует
для трубы без отверстий:
- напряжение в середине пролета
- прогиб при нагрузке в 9.5 кГ
для трубки с отверстиями
- напряжение в районе складки, что видна на фото выше

если что, справочная инф. здесь

 

[iae]

материал - ватман, модуль упругости 440 кГ/кв.мм, предел прочности на растяжение 5.3 кГ/кв.мм, на сжатие (предположительно) 2.7 кГ/кв.мм, предел текучести неизвестен

Не считает солидворкс ватман. Коэффициента пуассона не хватает.

 

[r_clone]

Не считает солидворкс ватман. Коэффициента пуассона не хватает.

да, коэфф. Пуассона я упустил
попробуйте пжлст с таким 0.3

ps. дело в том, что бумага - анизотропна, вопрос: запрашивает ли SW что-либо касаемо этого?

 

[iae]

Попробую. По крайней мере, в моей версии анизотропия не учитывается. Может быть в 20 или 21 это упущение исправлено.

 

[iae]

да, коэфф. Пуассона я упустил
попробуйте пжлст с таким 0.3

Попробовал.
Трубка без дырок нагрузка 15 кг

Продольная нагрузка по оси Z Сверху сжатие напряжение с минусом. Снизу - растяжение.

Деформация

 

[iae]

Дырявая труба.
Модель

Нагрузка 6,9 кг. Напряжения по Ван-Мизесу.

Продольные напряжения вдоль оси Z

Деформация. Масштаб изображения деформации -2

 

[r_clone]

...
ожидаю, что туба без отверстий переломится при ~22 кГ
...

ожидание не сбылось

обо всем по порядку ...
закупил новый лист ватмана, испытал на растяжение - все те же ~5.3 кГ/кв.мм вдоль проката
изготовил и нагрузил до разрушения две трубки с отверстиями и две без

результаты в кГ таковы:
- тубы без отверстий 26 и 33
- с отверстиями 12.5 и 13

на этот раз занимательно для меня следующее
разрушающая нагрузка туб б/о не совпала с прогнозируемой, полагаю 'погоду сделало' либо то, что тубы набрали прочность, т.к. сохли после склейки (клей ПВА) трое суток, в отличии от одних суток первого комплекта, либо рулит соотношение D/t, т.к. разрушение все-таки начинается с потери местной устойчивости, либо и то и другое вместе , помимо этого не понятно отчего такой разброс 26 и 33, у меня осталась от листа ватмана одна заготовка, скручу еще тубу, сломаю посмотрю...
у обеих туб с отверстиями почти одновременно поплыли участок над отверстием и перемычка меж отверстий, на фото это видно (на ближней плохо, но складка там есть)

зы. надеюсь эти мои выкладки не вызовут протеста у автора ветки 😇

 

[леха (magnum)]

у ватмана жесткость маленькая очень, и листы больно тонкие.
в самолетах всё таки дюраль используют и там отверстия как то менее критичны.

если через жесткость пересчитать, то дюралевая трубка должна быть толщиной типа 0,1мм

или наоборот бумага должна быть толщиной 10мм

на металле как не странно в основном общая потеря устойчивости, а не местная в основном, и дырочки сильно не мешают в основном.

 

[r_clone]

В процессе потери устойчивости ключевым фактором является модуль упругости: при испытании описанных выше моделей можно только определить соотношение несущей способности цельного и прорезанного сечения трубы - и то с большой погрешностью (правда - в запас).
Однако, кажется, никто и не рассчитывал иметь прорезанную трубу в месте макс. момента - так, на свободнонесущем крыле на 57% размаха уже происходит падение момента втрое - а вдвое уже на 28%: почему не повыкидывать лишний материал, что особо актуально при попытке сделать 115-килограммовый аппарат?
Так же и на подкосном крыле: на конце и в корне изгибающих моментов нету вообще.

у ватмана жесткость маленькая очень, и листы больно тонкие.
в самолетах всё таки дюраль используют и там отверстия как то менее критичны.

если через жесткость пересчитать, то дюралевая трубка должна быть толщиной типа 0,1мм

или наоборот бумага должна быть толщиной 10мм

на металле как не странно в основном общая потеря устойчивости, а не местная в основном, и дырочки сильно не мешают в основном.

дюраль, вот такие параметры (толщина стенки трубы 2.5)

соотношение несущей способности цельного и прорезанного сечения трубы каково?