Einige Überlegungen
Einige Überlegungen
Hallo Theoretiker, Statiker und Mathematiker
Kennt jemand Literatur zur Festigkeitsberechnung von Flugzeugen, bzw Modellflugzeugen? Es sollten nicht nur Segler sondern auch komplexere Flugzeuge mit abgespannten oder abgestrebten Tragflächen und Doppeldecker berücksichtigt sein. Das Ganze sollte auch für Praktiker mit laienverständlichen Formeln und Beispielen erklärt sein.
Ihr könntet mir damit helfen, Modelle mit einer Masse über 25 kg ohne den aufwendigen Belastungstest zuzulassen
Mit Gruß
Ludwig
Hallo Ludwig
So etwas wirst du in der Literatur nicht finden.
Wer es einfach haben will, konstruiert nach dem Grundsatz von einfachen statischen Systemen (Kragarm, einfacher Balken mit und ohne Überstand, beidseits gelenkig gelagerte Stützen => Streben auf Druck) etc. etc.
Dann muss jeder Konstrukteur überlegen, welche Belastungen er sein Modell aussetzen will:
Dazu muss er sogenannte Lastfälle festlegen
- freier Fall (z.B. Strömungsabriss aus 0.5 m)
- Negativ- Positiv G in einem Looping
- Aufsetzen Heck vor Hauptfahrwerk
- etc. etc.
Dann muss er erkennen, welches die kritischen Bauteile sind, dafür Annahmen im Material treffen, die Kräfte ermitteln (Biegung, Querkraft, Normalkraft, Torsion und Kombinationen daraus, Z.B. Biegung mit Normalkraft bei einem abgestrebten Hauptholm). Für die Kraftermittlung muss er eben ein passendes statisches Modell festlegen, dass die Wirklichkeit auf zulässige Vereinfachungen abbildet
Nachdem er die für jeden Lastfall massgebenden Kräfte des kritischen Bauteils ermittelt hat, führt er den Festigkeitsnachweis => sinnvollerweise auf Bruch und mit einer Sicherheit von 1.xx bis 4.xx . Dazu muss er die Materialeigenschaften und die Homogenität kennen oder festlegen (Handelsstahl ist ziemlich homogen während dessen Holz stark schwanken kann...)
Wo er das nicht hat, führt er allenfalls Belastungsproben durch und macht so eine Rückrechnung.
Alles in allem ziemlich anspruchsvoll. Ein erfahrener Statiker / Konstrukteur kann aber rasch erkennen, wie konstruiert werden soll und was nachgerechnet werden soll, wenn er die groben Anforderungen kennt.
Falls es etwas Grösseres gibt, würde ich schon vor Beginn der Konstruktion mit groben Skizzen das Gespräch mit einem Fachmann führen, damit einige Grundsätze richtig einfliessen und wesentliche Dimensionen (Flügelprofildicke / Hauptholm, Fahrwerk,Krafteinleitung Fahrwerk, Rumpfnase, Motorspannt, Krafteinleitung Flügel Rumpf etc. etc.).
Gruss, Daniel