Flächensteckung
- Ersteller Ultimatus
- Erstellt am
CrashChris
User
Hi,
in dem Excel Sheet gibt es doch ein Tabellenblatt, wo die Berechnung des entsprechenden Verbinderquerschnittes zu finden ist.
Bist Du sicher, dass Du 581 kN/qmm hast? Eine Standard Carbon Faser hat nur ca. 4,1 kN/qmm Zugfestigkeit. (siehe https://de.m.wikipedia.org/wiki/Kohlenstofffaser).
Gruß
Christoph
in dem Excel Sheet gibt es doch ein Tabellenblatt, wo die Berechnung des entsprechenden Verbinderquerschnittes zu finden ist.
Bist Du sicher, dass Du 581 kN/qmm hast? Eine Standard Carbon Faser hat nur ca. 4,1 kN/qmm Zugfestigkeit. (siehe https://de.m.wikipedia.org/wiki/Kohlenstofffaser).
Gruß
Christoph
Hmmm
Hat Cristian Baron keine weiter rechnende Berechnung zum Holm ?
Na egal !
Die Auftretende Kraft ist also 581354 N/mm, nicht mm².
Schätzt man den Holm mal 2 cm hoch, tritt eine Kraft von 29068 N auf.
Die Belastbarkeit sei mal mit 500 N/mm² GFK angenommen, und es bedarf dann 58 mm² die jeweils oben und unten in 2cm Abstand die Kräfte auf nehmen.
Es verteilt sich aber ungleichmässig über die ganze Holmhöhe.
Diese Kraft verteilt sich daher auf etwa 16,6 % des gesammten Holmes.
Also 58 mm² : 16,6% x 100% sind der Querschnitt = 349 mm².
Durch die Bauhöhe von 20 mm ist die breite des Holms, mit 17,5 mm fast Quadratisch.
So würde Ich rechnen.
Gruß Aloys.
Hat Cristian Baron keine weiter rechnende Berechnung zum Holm ?
Na egal !
Die Auftretende Kraft ist also 581354 N/mm, nicht mm².
Schätzt man den Holm mal 2 cm hoch, tritt eine Kraft von 29068 N auf.
Die Belastbarkeit sei mal mit 500 N/mm² GFK angenommen, und es bedarf dann 58 mm² die jeweils oben und unten in 2cm Abstand die Kräfte auf nehmen.
Es verteilt sich aber ungleichmässig über die ganze Holmhöhe.
Diese Kraft verteilt sich daher auf etwa 16,6 % des gesammten Holmes.
Also 58 mm² : 16,6% x 100% sind der Querschnitt = 349 mm².
Durch die Bauhöhe von 20 mm ist die breite des Holms, mit 17,5 mm fast Quadratisch.
So würde Ich rechnen.
Gruß Aloys.
Danke vorerst für die Antwort.
Ich möchte eigentlich die Dimension der Steckung aus GFK wissen.
Im Excelprogramm kann ich nur einen CFK Verbinder mit Stützstoff herauslesen.
Möchte aber einen GFK Verbinder mit Vollmaterial bauen.
Ich hätte eine Form für einen 15x15 Verbinder.
Wie kann ich jetzt berechnen, dass dieser Verbinder der Biegebelastung gewachsen ist.
mfg
Jens
Ich möchte eigentlich die Dimension der Steckung aus GFK wissen.
Im Excelprogramm kann ich nur einen CFK Verbinder mit Stützstoff herauslesen.
Möchte aber einen GFK Verbinder mit Vollmaterial bauen.
Ich hätte eine Form für einen 15x15 Verbinder.
Wie kann ich jetzt berechnen, dass dieser Verbinder der Biegebelastung gewachsen ist.
mfg
Jens
CrashChris
User
Hi Jens,
in dem Tabellenblatt "Flächensteckung" ist doch in den Zellen G14 bis I23 alles drin.
Daraus lese ich, dass dein Verbinder in GFK die Mindestabmessungen von 24 x 8 mm haben muss (h x b). Um zu prüfen, ob 15 x 15 mm reichen, müsstest Du etwas mit den Formeln in dem Sheet spielen,bzw. anpassen. Da aber bei einem runden Querschnitt 19,8 mm ermittelt werden, dürfte 15 x 15 mm knapp sein.
Gruß
Christoph
in dem Tabellenblatt "Flächensteckung" ist doch in den Zellen G14 bis I23 alles drin.
Daraus lese ich, dass dein Verbinder in GFK die Mindestabmessungen von 24 x 8 mm haben muss (h x b). Um zu prüfen, ob 15 x 15 mm reichen, müsstest Du etwas mit den Formeln in dem Sheet spielen,bzw. anpassen. Da aber bei einem runden Querschnitt 19,8 mm ermittelt werden, dürfte 15 x 15 mm knapp sein.
Gruß
Christoph
Als Rechteckquerschnitt : Das Widerstandsmoment ist W = b*h*h/6 bei b=h=19mm sind das 562mm3,
Bei SigmB zulässig ~500N/mm2 hast MB/W = 581354Nmm/ 562mm3 = 508 N/mm2 Spannung im Querschnitt!!!
Ein Vollquerschnitt 15x15 mm hast ein Sigma von ~1000N/mm2
Als Carbonrohr wäre dies ein 18x1mm Rohr mit W= 573mm3
Als Kastenquerschnitt siehe hier https://glossar.item24.com/glossarindex/artikel/item/widerstandsmoment.html
Als Kastenquerschnitt mit B=h= 20mm und Wandstärke t=3mm hast du ein W von 637mm3
Mfg Harald
Bei SigmB zulässig ~500N/mm2 hast MB/W = 581354Nmm/ 562mm3 = 508 N/mm2 Spannung im Querschnitt!!!
Ein Vollquerschnitt 15x15 mm hast ein Sigma von ~1000N/mm2
Als Carbonrohr wäre dies ein 18x1mm Rohr mit W= 573mm3
Als Kastenquerschnitt siehe hier https://glossar.item24.com/glossarindex/artikel/item/widerstandsmoment.html
Als Kastenquerschnitt mit B=h= 20mm und Wandstärke t=3mm hast du ein W von 637mm3
Mfg Harald
na ja...
Dein Verbinder mit 15mm Höhe ist, so wie´s aussieht, nicht für die geplante Belastung geeignet: zu klein (bzw. nicht hoch genug).
/Bernd
- Blatt Materialdaten: Zelle H8 ergibt 750N/mm Zugfestigkeit für Glas Rovings. Was mir dabei noch fehlt,das ist ein Sicherheitsfaktor (z.B n= 1,5). Damit reduziert sich die Zugfestigkeit der Glasrovings auf 500N/mm² .
- Diesen Wert (500) im Blatt Fläschensteckung in Zelle F58 eintragen
- In Zelle F56 und F59 steht 15 ( das sind die Maße des Verbinders )
- Wenn in F52 ein negativer Wert steht, dann ist Dein max Biegemont zu groß. Dann z.B. im Blatt "Berechnung der Werte" in Zelle D34 die Geschwindigkeit von 60 auf 50m/s reduzieren.
- Damit kannst Du Dich an die max Belastbarkeit des Verbinders iterieren.
Dein Verbinder mit 15mm Höhe ist, so wie´s aussieht, nicht für die geplante Belastung geeignet: zu klein (bzw. nicht hoch genug).
/Bernd
marc-oliver35
User
@Harald:
Er möchte aber in GFK bauen und da sind SIG(d)> 200 N/mm² je nach verwendetem Gelege und Faseranteil schon gut gerechnet.
Soll heißen: 15x15 GFK -> nicht ausreichend.
In dem Fall kann man mehrere Dinge tun:
- Die Berechnung prüfen, ob man die Belastungen reduzieren kann -> MB sinkt
- prüfen, ob man den Querschnitt so deutlich vergrößern kann, daß es mit dem MB und dem gewählten Baumaterial / Bauweise paßt -> Widerstandsmoment steigt
- prüfen, ob man nicht doch in CFK hohl baut, wie Christian Baron es nicht ohne Grund in der Berechnung vorgesehen hat -> SIG(d) steigt.
Meistens ist es eine Kombination aus allen drei Maßnahmen, die zielführend ist.
@Bernd: Die Zugfestigkeit gilt für den Roving, nicht für das Laminat. Und es gilt auch nur in Zugrichtung, also 0°. Du wirst aber mehr als reine 0° Orientierung benötigen. Auch berücksichtigt es keine Reduzierung von der Zugfestigkeit zur zuläßigen Entwurfsspannung.
Gruß
Marc-Oliver
Er möchte aber in GFK bauen und da sind SIG(d)> 200 N/mm² je nach verwendetem Gelege und Faseranteil schon gut gerechnet.
Soll heißen: 15x15 GFK -> nicht ausreichend.
In dem Fall kann man mehrere Dinge tun:
- Die Berechnung prüfen, ob man die Belastungen reduzieren kann -> MB sinkt
- prüfen, ob man den Querschnitt so deutlich vergrößern kann, daß es mit dem MB und dem gewählten Baumaterial / Bauweise paßt -> Widerstandsmoment steigt
- prüfen, ob man nicht doch in CFK hohl baut, wie Christian Baron es nicht ohne Grund in der Berechnung vorgesehen hat -> SIG(d) steigt.
Meistens ist es eine Kombination aus allen drei Maßnahmen, die zielführend ist.
@Bernd: Die Zugfestigkeit gilt für den Roving, nicht für das Laminat. Und es gilt auch nur in Zugrichtung, also 0°. Du wirst aber mehr als reine 0° Orientierung benötigen. Auch berücksichtigt es keine Reduzierung von der Zugfestigkeit zur zuläßigen Entwurfsspannung.
Gruß
Marc-Oliver
Hallo
Wenn man genauere Werte "SEINES" Laminats haben will, kommt man um einen Bruchlasttest nicht herum.
Also Eigenes Laminat zb 5 x 5 mm, und dann durchbrechen.
Dabei Hebellänge und Kraft messen.
Wenn es knistert ist das Ende der Fahnenstange erreicht.
Dann sind automatisch alle Unbekanten, wie Verbindung mit dem Harz und die Füllmenge mit Glass, was Du so reinbekommst mit drinn.
Ausserdem ist Druck und Zugbelastung mit eingerechnet, alles nur Vorteile gegenüber komplizierten Rechnungen.
Gruß Aloys.
Wenn man genauere Werte "SEINES" Laminats haben will, kommt man um einen Bruchlasttest nicht herum.
Also Eigenes Laminat zb 5 x 5 mm, und dann durchbrechen.
Dabei Hebellänge und Kraft messen.
Wenn es knistert ist das Ende der Fahnenstange erreicht.
Dann sind automatisch alle Unbekanten, wie Verbindung mit dem Harz und die Füllmenge mit Glass, was Du so reinbekommst mit drinn.
Ausserdem ist Druck und Zugbelastung mit eingerechnet, alles nur Vorteile gegenüber komplizierten Rechnungen.
Gruß Aloys.
Vorerst danke an alle für die Antworten.
Ich habe mich jetzt entschieden eine Verbinder mit den Abmessungen 20 x 20 in Gfk zu bauen.
In der Berechnung habe ich als maximaler Auftriebsbeiwert ca ca= 0,8
und als maximale Fluggeschwindigkeit V= 50 m/s angenommen.
Maximale Dicke des Verbinders (H): 24,8 mm
Gewählte Dicke des Verbinders (H): 20,0 mm
Mbmax= 403718 N/mm²
Sigma= 500 N/mm²
Breite des Verbinders (B): 20 mm
Maximale Höhe (h) des Stützstoffs im Verbinder=14,7 mm
Dicke (c)= 2,7 mm
Schönen Abend
Jens
Ich habe mich jetzt entschieden eine Verbinder mit den Abmessungen 20 x 20 in Gfk zu bauen.
In der Berechnung habe ich als maximaler Auftriebsbeiwert ca ca= 0,8
und als maximale Fluggeschwindigkeit V= 50 m/s angenommen.
Maximale Dicke des Verbinders (H): 24,8 mm
Gewählte Dicke des Verbinders (H): 20,0 mm
Mbmax= 403718 N/mm²
Sigma= 500 N/mm²
Breite des Verbinders (B): 20 mm
Maximale Höhe (h) des Stützstoffs im Verbinder=14,7 mm
Dicke (c)= 2,7 mm
Schönen Abend
Jens
