Holm berechnen ?

[Yeti]

Hi Lars,

habe mir nochmal alle Bilder angeschaut und nochmal alle Beiträge, sowie deine hervorragende Baubeschreibung gelesen. Ich bin mir mittlerweise ziehmlich sicher, dass nicht der Holm alleine Schuld war.

Du schreibst, dass die recht schweren Motorgondeln deutlich vor dem Flügel liegen und dass genau in diesem Bereich die Flügelunterseite einen Ausschnitt für das Einziehfahrwerk hat. Bei Lastvielfachen erzeugt also das Gewicht der Triebwerksgondeln ein erhebliches Torsionsmoment um den Holm (Abstand vom Schwerpunkt der Triebwerksgondeln * Gewicht). Um die Torsionsbelastung aufzufangen, ist nach Möglichkeit ein geschlossener Querschnitt erforderlich. Aber genau an der Stelle ist wegen des Fahrwerksausschnittes der Flügelquerschnitt auf der Unterseite offen! So wie ich es auf deinen Bildern sehen konnte, ist auch vor dem Holm zwischen den beiden Rippen der Triebwerksgondeln die Beplankung unterbrochen. Somit hat der Holm beim Abfangen nicht nur das Biegemoment abgekriegt, für das der ausgelegt ist, sondern auch die gesamte Torsionsbelastung. Die Schubspannung in einem dünnwandigen Querschnitt infolge Torsionsbelastung nimmt proportional mit der umschlossenen Querschnittsfläche ab. Dabei ist ja die umschlossene Fläche des Holmes um einiges kleiner als die Fläche des Profilquerschnittes, so dass hier viel höhere Schubspanungen auftreten als daneben in der Beplankung. Angenommen, der Holm füllt ein Zehntel der Querschnittsfläche des Profils aus, dann ist die Schubspannung im Holm 10 mal so groß wie in der Beplankung nebenan, wenn der Holm alleine das Torsionsmoment aufnehmen muss. Die Kombination aus Biegung und Torsion hat also wahrscheinlich dem Holm den Rest gegeben. Dabei kann es durchaus möglich sein, dass sich schon bei den vorherigen Flügen stellenweise die Klebungen gelöst haben. Die traurigen Bilder von den Bruchstücken zeigen auch ein sehr ausgefranstes Bruchbild, so als ob es den Holm einfach abgedreht hat.

Ich fürchte deshalb, dass allein eine Holmverstärkung dein Problem nicht löst. Folgende Dinge solltest du versuchen, beim Neuaufbau der Fläche umzusetzen:

1. Den Flügel auch im Bereich der Triebwerksgondeln zumindest vor dem Holm verkasten. D.h., vor dem Holm eine Torsionszelle (D-Box) zu realisieren. Ein kleines Loch für die Kabel ist dabei nicht so schlimm. Vielleicht kannst du zwischen den beiden Rippen der Triebwerksgondeln stärkeres Balsa für die Beplankung verwenden. Die Beplankung muss auf jeden Fall eine kraftschlüssige Verbindung zu den Rippen der Triebwerksgondeln haben. Du könntest die Klebefläche zwischen der Beplankung und den Rippen vergrößern, indem du gegen die Rippen noch eine zweite, dickere Rippe anklebst, die um die Dicke der Beplankung unter der Kontur liegt. Somit musst du die Beplankung nicht stumpf an die Rippen ankleben. Wenn es dir als altem Holzwurm nicht zu sehr widerstrebt, kannst du auch einen Klebewinkel aus einer Lage GfK (Fasern diagonal) herstellen.

2. Falls es der Fahrwerksausschnitt zulässt, die Rippen der Triebwerksgondeln bis zur Endleiste bzw. bis zum Endsteg des Flügels verlängern und den Endsteg (vor den Klappen) in diesem Bereich als zweiten Holm ausführen. Das Torsionsmoment der Triebwerksgondeln würde in diesem Fall als Kräftepaar in den Hauptholm und den als Hilfsholm ausgelegten Endsteg abgesetzt.

3. Den Ausschnitt für das Einziehfahrwerk so klein wie möglich halten. Unter Umständen in diesem Bereich die verbleibende Beplankung verstärken.

Ich schaue mal, ob ich noch eine Skizze gebastelt kriege, die das ganze verdeutlicht.

Gruß Yeti

 

[Maxkoh]

@ LarS:
Könntest Du bitte noch folgende Daten posten:
Wurzel und Außentiefe der Fläche sowie Profildicke in %
Welches Lastvielfaches willst erreichen???
Einen oder zwei Holme? (Wie breit soll der Hauptholm bei zwei Holmen sein? (Wegen eventl. Einbaubeschränkungen)

Gruß

Max

 

[LarS.baeter]

@Yeti : Alter Schwede !, ich bin Megaplatt. Du hättest deine Antwort noch mit einer anderen Einleitung versehen sollen. In etwa ....

....Die Untersuchungskommission der Luftbehörde kam nach eingehender Sichtung und Auswertung aller Fakten, zu folgendem amtlichen Endergebniss. Die Absturzursache ist auf einen Konstruktionsfehler und die Unwissenheit des Piloten zurückzuführen, der die Struktur des Flugzeuges durch eine gewagte Flugfigur überlastete.....

.....und jetzt kommen deine Ausführungen

Vielen Dank Yeti für diese ausgezeichnete Analyse. Ich habe mir die Bruchstellen noch einmal näher angeschaut und die Trümmer zur Fläche zusammengelegt, (jaaa !, selbstverständlich hebe ich die Reste auf, solange bis die neuen Fläche fertig ist). Der Bruch erfolgte genau an der Innenseite der Rippe bis zu der die untere Beplankung heranreicht !. Die Theorie mit der zusätzliche Torsionsbelastung kann man auch unterschreiben, da die Motoren die die Kräfte ausüben ja weeeiiit vor dem Holm dran rum biegen. Grundsätzlich hat der Konstrukteur von diese Gefahr offensichtlich geahnt und deshalb anstatt der normalen Verkastung aus Balsa eine einfache Verstärkung aus Sperrholz gewählt, die allerdings länger sein muß als die Unterbrechung der unteren Beplankung ! ! !.

Ich habe jetzt eine genaue Vorstellung davon, wie ich diese Stelle statisch auslegen muss, um die von Dir beschriebenen Belastungen aufzufangen. Hier gibt es eine Reihe von Maßnahmen, nur eine D-Box geht leider nicht, weil die GFK Motorgondeln, die aufgeschoben werden, dies verhindern. Es gibt aber genug andere Möglichkeiten. Ich werde beim Bau der nächsten Fläche diese Details fotografieren und auf meiner HP veröffentlichen.´

@MaxKoh : Die Flächentiefe der Wurzelrippe beträgt 47 cm inkl. der Klappen, die statisch nichts mitragen. Das heißt die "tragende" Tiefe beträgt in etwa an der Wurzelrippe 35 cm. Allerdings muss man auch hier nochmal den Bereich vor dem Holm abziehen, da dieser als Ölkühler ausgelegt wurde der keine kraftschlüssige Verbindung mit der gesamten Tragfläche hat und auch ohnehin bei der Motorgondel unterbrochen würde, (leider bekomme ich das nicht besser beschrieben, Auf den vielen Fotos vom Bau der Maschine auf meiner Homepage kann man vielleicht einiges besser erkennen). Die eigentliche Tiefe der vollbeplankten tragenden Box vom Hauptholm bis zum hinteren Holm, beträgt somit nur ungefähr 25cm. Der hintere Holm, Aus Balsa (ungefähr 40x6mm) ist aber auch nicht durchgehend, da er nur von der Wurzelrippe bis zu den Querrrudern reicht und dann einen Sprung macht. Er überbrückt aber wenigstens den kritischen Bereich, der unten offenen Motorgondel.

Die Endleiste ist stark nach vorne gepfeilt und die Flächentiefe verjüngt sich bis zum Randbogen auf 14 cm. Hier beträgt der Abstand zwischen dem Hauptholm und dem "Balsahölmchen" der Endleiste vor dem Querruder vielleicht nur noch 8 cm.

Leider habe ich die Profildicke noch nicht nachgemessen. Ich weiß nicht ob ich damit meilenweit danebenliege, ich würde aber mal tippen das es vielleicht irgendwo so um 12% sein könnten.

Der Hauptholm kann ohne Verkastung max 8mm breit sein. Welches Lastvielfache dieser Holm tragen muss kann ich nicht sagen, weil ich mir nicht vorstellen kann, wie groß die Kräfte bei diesem Modell werden. Wenn ich raten soll, würde ich vielleicht áuf 10 g tippen, aber Du darfst mich ruhig korrigieren.

Vielen Dank Jungs, Ihr seit Super ! !

Gruß LarS 8-)

 

[Yeti]

Hi LarS,

viereinhalb Jahre Nebenjob bei der Flugunfalluntersuchungsstelle (4 Nächte Telefonbereitschaft im Monat) während meines Studiums haben wohl ihre Spuren hinterlassen Zum Glück habe ich in der ganzen Zeit nicht solch einen Anruf erhalten wie vorgestern Nacht mein Kumpel.

Habe mir gerade nochmal die Fahrwerksbilder angeschaut. Muss die Beplankung auf der Flügelunterseite überhaupt unterbrochen werden, oder pass das Fahrwerk nicht vielleicht komplett in die Gondeln unter dem Flügel? Man könnte die Beplankung in diesem Bereich ja auch ein Stück höher schließen (nicht in der Flucht mit der Profilunterseite). Oder liegt das Rad im eingefahrenen Zustand direkt unter der oberen Flügelschale? Dann ginge es natürlich nicht...

Auch ist mir nicht ganz klar, warum vor dem Holm unter den Motorhauben keine D-Box möglich sein soll. Ich habe mal ein Bild gemopst aus deiner Baubeschreibung.

Die Spalte zwischen den Rippen der Motorgondel und der benachbarten Beplankung müssen geschlossen werden. Und auch zwischen den beiden Motor-Rippen müsste eine Verkastung eingebracht werden. Eventuell musst du die Motorhauben an die Profilkontur anpassen, damit man sie von vorne auf den Flügel aufstecken kann. Die Verkastung in diesem Bereich muss ja auch nicht der Profilkontur entsprechen. Ein richtiger Kasten tut ja den gleichen Zweck. Der Regler könnte ja sicherlich noch ein kleines Stück weiter nach vorne.

Soviel erstmal in der Mittagspause,

Gruß Yeti

 

[Eckart Müller]

Ach Christian,

als ehemaliger BFU-Mitarbeiter, kennst Du den Markus Görner? Oder heißt der Görnemann? Na egal, jedenfalls so ähnlich!

 

[Yeti]

Hi Eckart,

heißt er nicht Göllner? Kenne ihn aber nicht persönlich, weil ich immer nur nachts da war (auf dem "Poofamt").

Gruß Yeti

 

[LarS.baeter]

Der Aufwand, die Konstruktion mit den Motorhauben umzugestalten, käme einer Neukonstruktion gleich. Etwas was ich als letzte Möglichkeit in Betracht ziehen werde. Das Fahrwerk passt mit Ach und Krach gerade so (wie beim Original auch) in den Ausschnitt und ein Rad stößt dabei beinahe an die obere Beplankung. Die GFK Motorhauben stossen praktisch an die Vorderseite der Holmkonstruktion, (der Regler ist nicht nicht im Weg, das sieht man nur nicht). Was auf diesem Foto auch nicht so gut zu sehen ist, ist das die Motorträgerrippen, die auch die Öffnung seitlich begrenzen, nach unten verlängert werden. Das Ganze läßt sich recht gut auf meiner HP (Detailseite "Motorhauben") erkennen, wo ich versuche die Krafteinleitung zu erklären.

Ich habe nun vor, aus einer besseren Auslegung aus Hauptholm UND hinterem Holm, einen nach unten offenen Kasten zu bauen, der deutlich mehr Kräfte (auch mehr Torsionskräfte) aufnehmen kann, (eigentlich muss man sich das nur vorstellen, wie einen Schuhkarton ohne Deckel oder ein Cabriolet, die Dinger müssen ja auch verwindungsteifer sein obwohl Sie keinen Deckel haben). Dazu gehört es das z.B. die Rippen VOR dem Hauptholm AUF eine verstärkte, von der Wurzelrippe bis hinter die Motorgondel "durchgehende, Verkastung aufgesetzt werden, da die D-Box vor dem Hauptholm, in diesem Bereich, ja ohnehin nichts zur Torsionserhöhung beiträgt.

Mit einer deutlich verbesserten Aufnahme von Biegelast und einer etwas verbesserten Aufnahme von Torsionkräften, sollte es dann genügen, da ich auch im Flughandbuch, der Spezifikation dieses Modelles , nur noch leichten, vorbildähnlichen Kunstflug erlauben werde. Abschwünge gehören sicher nicht mehr dazu, auch wenn Sie theoretisch "überlebbarer" sind. Hochgezogenen Fahrtkurven oder mal ein Rolle O.K. mehr nicht, ist ja keine F3A Kiste, das Flugbild ist auch so einmalig

Gruß LarS 8-)

Achja, hab grad erfahren, dass das Material alles eingetroffen ist

 

[Yeti]

Na LarS,

dann man los! Das Beispiel mit dem Schuhkarton zeigt übrigens das Problem: Ohne Deckel hat der Karton eine viel geringere Steifigkeit als wenn man den Deckel draufklebt.

In deinem Fall müssen also die Seitenwände des "Schuhkartons", also der Rahmen aus den beiden Motorträger-Rippen, dem Hauptholm und dem hinteren Hilfsholm (Endsteg) steifer werden. Wenn du dir nicht sicher bist, kannst du ja mal ein Probeteil dieses Flügelstückes bauen und das ganze mal belasten. Da reicht ja wahrscheinlich ein 20 cm langes Holmstück mit den beiden Motorträger-Rippen, dem Endsteg und der Beplankung auf der Oberseite. Das ganze dann durch zwei Gewichte belasten, die ein Biegemoment und das Torsionsmoment erzeugen (vorne größeres Gewicht oder längerer Hebel) Wenn das ganze dann immer noch zu wabbelig ist, muss eine andere Lösung her.

A propos wabbelig: Um die Schubbelastung (oder anderes Wort: Scherbelastung) von einer Wand des Rahmens in die andere übertragen zu können, ist es unter Umständen sinnvoll, die Ecken mit Dreikantleisten zu verstärken, damit die Teile nicht nur stumpf voreinander geklebt werden.

Gruß Yeti

 

[ddraser]

Hi Lars!

Wie wärs denn mit nem Alurohr als Holm und gleichzeitig für die Steckung!
In ausreichender Dimensionierung nimmt das auch die Torsionskräfte noch auf.
Die Fläche wäre dann 3teilig.

Ist nur so ne Idee.

 

[vanKoch]

Tach,

ich beschäftige mich gerade auch etwas mit der Holmauslegung und habe gleich zwei Modelle als Versuchsträger meiner blinden Integrierei Euler vorwärts auserwählt. Geholfen haben 10 Semester Maschinenbau und nicht ganz unwesentlich das Buch:
Rippenflügel aus Faserverbundwerkstoffen von dem nicht ganz unbekannten Stefan Dolch. Auch für Unbedarfte sind hier grundsätzliche Methoden dargestellt und können einfach mit Holzkennwerten nachvollzogen werden. Kann ich empfehlen.

Ilja

PS: Demnächst auf iljas-welt.de excel sheets zum totrechnen, mal sehen

 

[LarS.baeter]

@Yeti : Thx für die Analyse. Ich hab wieder einiges gelernt, auf was man NOCH alles achten muss .

@ddraser : Moin Jürgen die ungeteilte Fläche ist in der Tat nicht sehr transportfreundlich und eine Idee mit ner Steckung kam mir auch schon mal. Allerdings läuft es dannn wieder auf eine Umkonstruktion hinaus. Das hätte die alte Lady sicher nötig, da der Plan ja aus den 70igern stammt, als es das ganz moderne Zeug noch nicht gab. Dafür fehlt mir aber nun doch die Zeit und auch die Lust. Ich müsste mir Gedanken darüber machen wie das mechanische Fahrwerk angelenkt wird, ein runder Holm ist breiter und dann gäbe es auch wieder Platzprobleme am Fahrwerk, das ganz knirsch am Holm vorbeirutscht usw.... Ich möchte Sie jetzt einfach nur mit dem neu erworbenen Wissen wieder aufbauen und dann solls das gewesen sein.

Bei der großen B-26 Marauder, die ich bauen werde, hat die Tragfläche ein zentrales Mittelteil und Aufsteckohren und dort ist auch der Holm massiver und auch als D-Box, zur Aufnahme von Torsionskräften, ausgelegt. Der Konstrukteuer hat hier bewusst oder unbewusst also richtig gehandelt und ich brauche mir keine Sorgen zu machen.

@VanKoch : 10 Semester Maschinenbau hätte ich auch gern gehabt, dann würde mir manches sicher leichter fallen und man wäre nicht auf "try and error" angewiesen Deine Excelsheets werd ich mir trotzdem mal ansehen, mal sehen ob man das als "Nichtakakdemiker" auch kapiert

Gruß LarS 8-)

 

[Maxkoh]

Ich hab mal 'n bissel gerechnet für die "alt " Tragfläche.

Spannweite in cm: 205,7

Gesamtgewicht in kp: 6,8
Rumpfgewicht (G) in kp: 3,3
Wurzeltiefe in cm: 46
Außentiefe in cm: 14
Profildicke an der Wurzel in %: 13,8
Profildicke an der Wurzel in cm: 6,35
Beplankungsstärke in cm 0,015
Dicke der Gurte in cm: 0,6
1.Rumpflast Rula in kp: 23,10

2.Holmlast P in kp: 23,10

Gesamtwiderstandsmoment W in cm³: 1,86

Lastvielfaches (n): 7
Lastanteil des Holmes in %: 100

Bauhöhe des Holmes H in cm: 6,218
lichte Höhe h in cm: 5,018
errechnete Gurtbreite B in cm: 0,61


Also im Klartext: Die alt Tragfläche hatte mit 6 x 6 Balsagurten im Holm eine Bruchlast von 23, 10 kp

Vorschlag:
6x6 Kiefer als Hauptholmgurte, 3x3 Kiefer Hilfsholme

Rumpfgewicht (G) in kp: 3,3
Wurzeltiefe in cm: 46
Außentiefe in cm: 14
Profildicke an der Wurzel in %: 13,8
Profildicke an der Wurzel in cm: 6,35
Beplankungsstärke in cm 0,015
Dicke der Gurte in cm: 0,6


1.Rumpflast Rula in kp: 49,50

2.Holmlast P in kp: 49,50

Gesamtwiderstandsmoment W in cm³: 2,12

Lastvielfaches (n): 15
Lastanteil des Holmes in %: 100
KieferBzugl 600(bei 8 bis 10 Jahresringe pro cm) (bei Balsa 320)

Bauhöhe des Holmes H in cm: 6,218
lichte Höhe h in cm: 5,018
errechnete Gurtbreite B in cm: 0,69

Wenn der Gurt "B" zu breit ist, dann
Lastverteilung auf zwei Holme:
B Hauptholmgurt(gesetzt): 0,60
Dicke Hauptholmgurt (gesetzt). 0,60
Bauhöhe des Holmes H in cm: 6,218
lichte Höhe h in cm: 5,02
Widerstandsmoment Hauptholm WHah in cm³: 1,83
abzügl.Gesamtwiederstandsmoment, verbleiben für Hilfsholm cm³ 0,29


Profilhöhe an der Einbaustelle in cm: 3
(hab ich angenommen?)
Dicke der Gurte in cm: 0,3
ergibt Bauhöhe Hilfsholm in cm: 2,40
Gurtbreite Hilfsholm Bhih in cm 0,39

Gruß

Max

..der heute bis Sonntag nach Leipzig -Taucha zur Modellflugschau fährt, mit dem Jaguar

 

[LarS.baeter]

Ich hab zwar keinen Schimmer, wie du DAS angestellt hast, derartige Daten zu errechnen. Ich bin völlig perplex.

Was beweist uns das ?. Es gibt für ALLES irgendjemand, der richtig Ahnung hat !. Maximum Respekt Max vielen Dank für diese mathematische Grundlage, für den anstehenden Neubau *dazieheichdochglattdenHut*

Erfreulicherweise ergibt deine Rechnung Dimensionen, die problemlos zu bauen sind. Um den Holmkasten, besonders im Bereich der Motorgondel noch Torsions fester zu machen, wird zusätzlich zu der Verkastung des Holmes noch eine Lage 0,6er Sperrholz in Längsrichtung zum Holm auf die Verkastung aufgeklebt. Dies und der Hilsholm (und ein paar Dreikantlseiten hier und da) werden dafür sorgen, dass mögliche Ernstfälle zumindest nicht an der Fläche scheitern

Vielen Dank Max und viel Spass und Erfolg mit deiner Raubkatze. Da steckt sicher auch einiges an Arbeit im Finish *Toll*

Gruß LarS 8-)

 

[Holofernes]

wäre es für die haltbarkeit nicht zweckmäßig, die senkrechten holme zwischen die flach liegenden holme zu kleben? habe mal gelesen dass damit die knickgefahr geringer wird.

 

[Maxkoh]

Hätte noch eine Idee wenn's noch ein bisse'l fester sein soll. Du müsstest die Holmausschnitte nicht 6mm "tief" machen, sondern 7mm, dann laminierst du in Laufrichtung der Gurt (über die ganze Spannweite) noch Kohlerovings auf.
R & G
Auf beide natürlich!! Da du die 1mm nicht ausfüllst, wird der "Rest", gleich im Naßverfahren mit einer Balsaleiste 6x2 abgedeckt. Diese Leiste verputzt du anschliesend im Profilverlauf und klebst deine Beplankung darüber.
Die "Kohleaktion" kannst du unter zusätzlicher Tragfähigkeit abbuchen. Ist nicht in die Berechnung mit eingegangen.
Hab das gleich Verfahren bei einer Zlin 526 AFS angewannt. Die Zlin hat übrigens 5x5 Kiefer als Holmgurte im Haupt- und Hilfsholm. Gewicht 9.6 Kg , und das EZFW rüttelt gnadenlos daran. Die Holgurte sind aber in diesem Bereich mit Sperrholz verkastet

Zu deiner unsanften "Landung". Die Holme waren doch aufgedoppelt bis zu den Gondeln. Für den Fall, dass die Holmgurte nicht schön gleichmässig ausgelaufen sind, ist an dieser Stelle eine prima Sollbruchstelle!
Für das Schäften von Holmgurten nimmt man im manntragenden Segelflug einen Wert von 1 zu 25. Also 10 mm Dicke = 250 mm Schäftlänge. Wir Modellflieger sollten mit der Hälfte auskommen. Was ich sagen will:
Bei 6x6 Aufdopplung, müssen die Gurte über eine Länge von ca. 100mm auslaufen.(1:17)

MfG

Max

PS:Hier sind die Formeln raus.

 

[Christian Baron]

Das mit dem Auflaminieren der Kohlenstoffasern hört sich zwar gut an und ist auch sauber beschrieben und gelöst, aber......
Wenn der Holm so gebaut wird, werden aufgrund des E-Moduls und der geringen Bruchdehnung der C-Fasern diese ausschließlich die Belastung übernehmen. Ist der C-Faserquerschnitt des Holms nicht ausreichend für die Gesamtbelastung dimensioniert, wird er versagen und zwar auf der Druckseite der Belastung. Die Balsaleisten brechen dann einfach mit als wären sie gar nicht vorhanden!
Also den Holm so bauen, aber den Querschnitt der mit C-Fasern zu belegen ist berechnen. Zu berücksichtigen ist dabei auch noch, dass die in die Rechnung eingehende Profilhöhe ja reduziert ist, da das Balsa der Beplankung und der Balsasteifen zur Abdeckung der C-Fasern abgezogen werden muß.
Mit meinem Excel-Programm kann man die nötige Rovingzahl an jeder Stelle längs der Fläche bestimmen. Wenn man statt der Festigkeitswerte für Kohlenstoffasern die Werte für Kiefernholz einsetzt, kann man auch den benötigten Querschnitt der Kiefernleisten ausrechnen.
Mein Programm ist hier schon mal von FlyHein erwähnt worden und auf meiner Website unter "ASH25Mi" zu finden. Nach meinem Urlaub werde ich das Programm auf einem brauchbareren Stand haben und auch für verschiedene Materialien die Daten einfügen.
Gruß
Christian

 

[Maxkoh]

Bei der Berechnung des Holms ist der Lastanteil mit 100% angenommen. D.h. die Beplankung welche zu ca. 25% in die Tragfähigkeit mit eingeht ist noch gar nicht mitgerechnet. Das dürfte die 1mm tiefere Lage der Holme locker ausgleichen. Es handelt sich übrigens bei der Berechnung um Kiefernholme, nicht Balsa!!

MfG

Max

 

[Christian Baron]

Hallo Maxkoh,
es spielt keine Rolle ob der Holm aus Balsa ist oder aus Kiefernleisten wenn darauf nur einige wenige Kohlenstoffasern laminiert werden. Wenn die Anzahl der Kohlenstoffasern nicht die maximale Gesamtbelastung tragen kann, kommt es zum vorzeitigen Bruch.
Es hängt mit den unterschiedlichen E-Modulen und damit mit den unterschiedlichen Bruchdehnungen der Fasern und des verwendeten Holzes zusammen. Wenn man einen Holm aus so unterschiedlichen Materialien baut, muß das steifste Material die maximale Belastung tragen können!!!
Die Kohlenstoffasern erreichen nach einer Dehnung von nur 0,7% ihre Bruchfestigkeit. D.h. sie nehmen aufgrund dieser Werte die Belastung auf! Das Holz trägt bis zu diesem Punkt kaum etwas der Belastung. Wenn die Belastung für eine ungenügende Anzahl von Kohlenstoffasern zu hoch wird, brechen die Kohlenstoffasern. Wenn die Kohlenstoffasern aber brechen, setzt sich der Bruch auch gleich im Holz fort, ob Balsa oder Kiefernholz spielt dann keine Rolle mehr. Wenn man schon mal eine "Kerbe" oder einen Anriß hat, setzt der sich auch gleich fort.
Dies habe ich gemeint. Wenn die Fläche schon mit den Kiefernholmen richtig ausgelegt ist für die Belastung, sollte man da nicht ein paar Kohlenstoffasern aufbringen, das schwächt den Flügel nur!!! Wenn schon dann richtig mit den Kohlenstoffasern umgehen. Genau so ist es in GFK-Rümpfen wenn man zur vermeintlichen Verstärkung nur ein oder zwei Rovings an besonders beanspruchte Stellen legt. Die Rümpfe brechen dann hier besonders schnell, wenn nicht entsprechen der zu erwartenden Belastung genügend der Kohlenstoffasern eingelegt werden. Gleicher Mechanismus wie oben beschrieben.
War etwas lang meine Erklärung. Ich hoffe allgemein verständlich.
Gruß
Christian

 

[Hartmut Siegmann]

Wenn man einen Holm aus so unterschiedlichen Materialien baut, muß das steifste Material die maximale Belastung tragen können!!!

Wehe das überliest jetzt jemand!

Verstehen und bitte NIE, NIE WIEDER VERGESSEN!!!

Auf diversen Messen tauchen z.B. alle paar Jahre diese sonderlichen Hybridverbinder aus Metallrohr+GFK oder ähnlicher Schmontzes auf. Nächstes Mal erst nachdenken, dann Geldbeutel da lassen, wo er hingehört (in der Tasche), eingespartes Geld überschlagen und sich dafür ein hübsches Servo sowie ein geeignetes Metallrohr kaufen, das den Belastungen standhält und deswegen auch nur die Hälfte kostet.
Und die Grundlage für diese Entscheidung liefert der von Christian genannte Grundsatz!!!
Siggi

[ 11. Juli 2002, 18:25: Beitrag editiert von: Hartmut Siegmann ]