Перейти к содержимому


Фотография

мачта из стекла


Сообщений в теме: 131

#51 maxalex

maxalex

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 704 сообщений
  • Из:Новосибирск

Отправлено 30 Апрель 2017 - 16:42

А если в место склейки загоните еще и Стеклопластиковую арматуру... ва-аще будет Красота.

А вот с этим проблема. Ткань или рубленное стекловолокно можно запрессовать, а вот как запрессовать в деревяху арматуру, без излишнего слоя смолы?


  • 0

#52 maxalex

maxalex

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 704 сообщений
  • Из:Новосибирск

Отправлено 30 Апрель 2017 - 16:46

Я смотрю Вы гений дискуссий

Лучше хоть в чем то быть гением, чем .............просто болтуном )


  • 0

#53 dreamer

dreamer

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 975 сообщений
  • Из:Хабаровск
  • Судно: Yamaha 30 sailboat

Отправлено 30 Апрель 2017 - 17:45

Лучше хоть в чем то быть гением, чем .............просто болтуном )

Я считал композитные балки перекрытий, композитные же стропильные фермы, включенные в работу композитные анизотропные покрытия, делал экспертизу проектов с применением композитной арматуры, ну и свою самостройную опять-таки композитную лодку (от клотика до киля) и сноуборд для себя.  Хотите, я посчитаю Вам мачту хоть из стекла, хоть из угля, хоть из дерева, хоть из люминия? Заплатите - посчитаю. (Впрочем, для Вас ничего ни за какие деньги не стану делать)  

Зачем Вы спрашиваете методику расчета если Вы в ней не буквы не поймете? Вы спрашиваете, да еще "с конкретными примерами", прекрасно понимая и расчитывая на то, что я не стану рыться в своих архивах, копировать, сканировать и постить сюда многостраничные расчеты. Все это, чтобы меня подловить, а себя выставить этаким героем-разоблачителем.       

Вот только, таким разоблачителям грош цена. О жесткости, прочности, композитах Вы рассуждаете бытовыми категориями. А беретесь судить меня и позволяете себе оскорбления в мой адрес. Как это называется, думаю, Вы сами знаете...

Пожалуйте в черный список


Сообщение отредактировал dreamer: 30 Апрель 2017 - 17:54

  • 0

#54 maxalex

maxalex

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 704 сообщений
  • Из:Новосибирск

Отправлено 30 Апрель 2017 - 18:13

 Хотите, я посчитаю Вам мачту хоть из стекла, хоть из угля, хоть из дерева, хоть из люминия? Заплатите - посчитаю. 

Денех не будет! (с)


  • 0

#55 maxalex

maxalex

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 704 сообщений
  • Из:Новосибирск

Отправлено 30 Апрель 2017 - 18:18

 

Зачем Вы спрашиваете методику расчета если Вы в ней не буквы не поймете? Вы спрашиваете, да еще "с конкретными примерами", прекрасно понимая и расчитывая на то, что я не стану рыться в своих архивах, копировать, сканировать и постить сюда многостраничные расчеты. Все это, чтобы меня подловить, а себя выставить этаким героем-разоблачителем.       

Вы наверное и лечить умеете по фотографии ? 


Сообщение отредактировал maxalex: 30 Апрель 2017 - 18:27

  • 0

#56 greylonly

greylonly

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 5 279 сообщений
  • Из:Anapa.ru
  • Судно: Гипербореец
  • Название: Последний из Рода

Отправлено 30 Апрель 2017 - 18:32

А вот с этим проблема. Ткань или рубленное стекловолокно можно запрессовать, а вот как запрессовать в деревяху арматуру, без излишнего слоя смолы

У Арматуры есть приличный модуль Упругости.


  • 0

#57 dreamer

dreamer

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 975 сообщений
  • Из:Хабаровск
  • Судно: Yamaha 30 sailboat

Отправлено 30 Апрель 2017 - 18:34

модуль Упругости.


  • 0

#58 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 153 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 01 Май 2017 - 01:34

Пытаться добится результата изменением толщины слоя - тупиковый путь. В таком случае алюминиевая мачта будет однозначно лучше по своим характеристикам

Это "путь" вполне естественный, так как момент сопротивления пропорционален (почти) толщине стенки пустотелой балки, пенопластовый наполнитель можно в расчёт не принимать. Удваивая толщину стенки, мы получаем вдвое большие жёсткость и прочность. Тупик наступит, только когда всё сечение балки заполнено материалом. А вот увеличивать ширину/диаметр сечения, оставляя неизменной, или, хуже того, уменьшая толщину стенки (дабы не пришлось увеличивать вес) - такой путь чреват наступанием на истоптанные предшественниками грабли, так как потребует учёта возможной потери устойчивости, что ни численно, ни экспериментально на образце сделать сколь-нибудь достоверно невозможно.

А алюминиевая мачта конечно будет однозначно лучше стеклянной, что вроде уже понял ТС.


  • 1

#59 Паша_zp

Паша_zp

    Рулевой 3-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPip
  • 115 сообщений
  • Из:Запорожье
  • Судно: парусное

Отправлено 01 Май 2017 - 04:49

Это "путь" вполне естественный, так как момент сопротивления пропорционален (почти) толщине стенки пустотелой балки, пенопластовый наполнитель можно в расчёт не принимать. Удваивая толщину стенки, мы получаем вдвое большие жёсткость и прочность. Тупик наступит, только когда всё сечение балки заполнено материалом. А вот увеличивать ширину/диаметр сечения, оставляя неизменной, или, хуже того, уменьшая толщину стенки (дабы не пришлось увеличивать вес) - такой путь чреват наступанием на истоптанные предшественниками грабли, так как потребует учёта возможной потери устойчивости, что ни численно, ни экспериментально на образце сделать сколь-нибудь достоверно невозможно.
А алюминиевая мачта конечно будет однозначно лучше стеклянной, что вроде уже понял ТС.

+++++5
  • 0

#60 maxalex

maxalex

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 704 сообщений
  • Из:Новосибирск

Отправлено 01 Май 2017 - 06:56

Это "путь" вполне естественный, так как момент сопротивления пропорционален (почти) толщине стенки пустотелой балки, пенопластовый наполнитель можно в расчёт не принимать. Удваивая толщину стенки, мы получаем вдвое большие жёсткость и прочность. Тупик наступит, только когда всё сечение балки заполнено материалом. А вот увеличивать ширину/диаметр сечения, оставляя неизменной, или, хуже того, уменьшая толщину стенки (дабы не пришлось увеличивать вес) - такой путь чреват наступанием на истоптанные предшественниками грабли, так как потребует учёта возможной потери устойчивости, что ни численно, ни экспериментально на образце сделать сколь-нибудь достоверно невозможно.

А алюминиевая мачта конечно будет однозначно лучше стеклянной, что вроде уже понял ТС.

А ребра жесткости внутри сткляной мачты религия не позволяет делать?


  • 0

#61 greylonly

greylonly

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 5 279 сообщений
  • Из:Anapa.ru
  • Судно: Гипербореец
  • Название: Последний из Рода

Отправлено 01 Май 2017 - 07:10

А ребра жесткости внутри сткляной мачты религия не позволяет делать?

А как их внутрь запихать?

Угадаю... сделать заранее при формовке Пенопластовой сордцевины. Сложно и Хлопотно.

Мастеровые люди ( в интернете) делают Деревянно Стеклянную... ну там Произведение Искусства.


  • 0

#62 maxalex

maxalex

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 704 сообщений
  • Из:Новосибирск

Отправлено 01 Май 2017 - 13:37

А как их внутрь запихать?

Угадаю... сделать заранее при формовке Пенопластовой сордцевины. Сложно и Хлопотно.

Мастеровые люди ( в интернете) делают Деревянно Стеклянную... ну там Произведение Искусства.

Ничего там сложного нет. Повозиться - да, придется.  А как их сделать - вариантов думаю бесчисленно. Можно предварительно делать, можно сразу формовать.


  • 0

#63 Vada

Vada

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 4 818 сообщений
  • Из:С-Петербург
  • Судно: Maxi 84
  • Название: Ласточка

Отправлено 03 Май 2017 - 14:53

А ребра жесткости внутри сткляной мачты религия не позволяет делать?

А что они дадут кроме дополнительного веса? Момент инерции сечения увеличат? Весьма мало. Квадрат расстояния от ЦТ... Геморрой их формирования несравним с результатом.

На кручение да. Повысят. Только нафиг не нужно.

 

ЗЫ. Если уж очень хочется пострадать за парусный спорт, то клейте мачту из дерева. Дело хлопотное, но хоть результат может быть достойным.


  • 0

#64 dreamer

dreamer

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 975 сообщений
  • Из:Хабаровск
  • Судно: Yamaha 30 sailboat

Отправлено 03 Май 2017 - 20:30

Модуль упругости алюминиевых сплавов ~70 ГПа. Некоторые производители заявляют модуль упругости стеклопластика 55 ГПа  :rolleyes: , что уже близко к алюминию. Думаю, они лукавят - 55 это скорее Е стекловолокна. Некоторые стандарты рекомендуют принимать Е=17 ГПа. В реальных изделиях видеть Е >11 не приходилось. Справедливости ради, замечу, что изделия "Сухого" или "Роскосмоса" рвать не довелось. При кустарном изготовлении ожидать модуль упругости больше 4-5 ГПа не приходиться. 

Вот и прикиньте, во сколько раз надо увеличить момент инерции, чтобы получить жесткость изделия из стеклопластика, сопоставимую с жесткостью алюминиевого.

Жесткость при изгибе ЕJ

где dcc2cd465dafaddfffe2b6683280cd738ac445b1

r -расстояние до оси

S -площадь

А ребра жесткости - они уменьшают свободную длину и обеспечивают местную устойчивость. Ну, слегка добавляют момент инерции.

 

 

 

 

 

 


  • 3

#65 maxalex

maxalex

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 704 сообщений
  • Из:Новосибирск

Отправлено 04 Май 2017 - 06:52

А что они дадут кроме дополнительного веса? Момент инерции сечения увеличат?

Уменьшат излишнюю гибкость мачты, основной недостаток стеклопластиковой мачты.


  • 0

#66 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 153 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 04 Май 2017 - 07:39

Уменьшат излишнюю гибкость мачты, основной недостаток стеклопластиковой мачты.

Гибкость мачты обратно пропорциональна моменту инерции сечения и модулю упругости материала. Не меняя материал и не увеличивая момент инерции сечения, уменьшить "излишнюю гибкость" никак не получится. Увеличить же момент инерции сечения рациональнее всего можно добавляя материал на максимально удалённые от центральной оси/нейтральной плоскости участки, то есть, именно увеличивая толщину стенки. Пихать этот материал в рёбра жёсткости, да ещё и при "бесчисленности вариантов" довольно-таки неблагодарное занятие. Наверное, как-то они на устойчивость оболочки будут влиять, знать бы ещё - как именно, но соотношение жёсткость/вес явно будет лучше у мачты с более толстой стенкой без всяких рёбер.
  • 3

#67 Mitry

Mitry

    Рулевой 1-го класса

  • Офицер
  • 614 сообщений
  • Из:К
  • Название: -

Отправлено 04 Май 2017 - 08:05

Модуль упругости алюминиевых сплавов ~70 ГПа. Некоторые производители заявляют модуль упругости стеклопластика 55 ГПа  :rolleyes: , что уже близко к алюминию. Думаю, они лукавят - 55 это скорее Е стекловолокна. Некоторые стандарты рекомендуют принимать Е=17 ГПа. В реальных изделиях видеть Е >11 не приходилось.

E11 ~37 у Т-50, но вряд ли ее можно купить


  • 0

#68 dreamer

dreamer

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 975 сообщений
  • Из:Хабаровск
  • Судно: Yamaha 30 sailboat

Отправлено 04 Май 2017 - 08:11

 Увеличить же момент инерции сечения рациональнее всего можно добавляя материал на максимально удалённые от центральной оси/нейтральной плоскости участки, то есть, именно увеличивая толщину стенки.

От алюминиевого прототипа раза в четыре, навскидку. 

 

 Наверное, как-то они на устойчивость оболочки будут влиять, знать бы ещё - как именно, но соотношение жёсткость/вес явно будет лучше у мачты с более толстой стенкой без всяких рёбер.

Ребра жесткости, торчащие наружу, значительно увеличивают момент инерции и жесткость конструкции. Но тут мы  вступаем в противоречие с аэродинамикой :D

 

Можно не увеличивать толщину стенки, а вынести тонкую стенку подальше от оси. Вот  тут и понадобятся ребра жесткости для уменьшения свободных длин элементов и обеспечения местной устойчивости. Короче, считать надо, что выгодней.

 

 

 

 

 

 

 

 


Сообщение отредактировал dreamer: 04 Май 2017 - 08:32

  • 1

#69 Алексеев В.М.

Алексеев В.М.

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 10 798 сообщений
  • Из:Ленинград
  • Судно: яхта
  • Название: Касси

Отправлено 04 Май 2017 - 08:30

О!!!!  Не знал, что тут присутствуют такие специалисты по композитам!  Будьте добры, покажите методику расчета, только конкретного примера плииз

В КК я выкладывал расчёт стальной балки. Замените материал с его характеристиками, добавьте стеклопластик с "карбоном".


  • 1

#70 dreamer

dreamer

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 975 сообщений
  • Из:Хабаровск
  • Судно: Yamaha 30 sailboat

Отправлено 04 Май 2017 - 09:15

В КК я выкладывал расчёт стальной балки. Замените материал с его характеристиками, добавьте стеклопластик с "карбоном".

Не все понимают, что методы расчета от материала не (сильно) зависят - "метро на ведро" да формула Эйлера :D

Вот получение расчетных характеристик материала может быть нетривиальной задачей...


  • 0

#71 maxalex

maxalex

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • PipPipPipPipPipPip
  • 704 сообщений
  • Из:Новосибирск

Отправлено 04 Май 2017 - 11:14

В КК я выкладывал расчёт стальной балки. Замените материал с его характеристиками, добавьте стеклопластик с "карбоном".

:w00  О как всё просто оказывается! 

А как быть с тем, что это композит- это не мономатериал, в отличие от стали? А если это сендвич? 


  • 0

#72 Vada

Vada

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 4 818 сообщений
  • Из:С-Петербург
  • Судно: Maxi 84
  • Название: Ласточка

Отправлено 04 Май 2017 - 11:28

Уменьшат излишнюю гибкость мачты, основной недостаток стеклопластиковой мачты.

Реально не уменьшат. Вкурите сопромат.


  • 0

#73 Vada

Vada

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 4 818 сообщений
  • Из:С-Петербург
  • Судно: Maxi 84
  • Название: Ласточка

Отправлено 04 Май 2017 - 11:33

:w00  О как всё просто оказывается! 

А как быть с тем, что это композит- это не мономатериал, в отличие от стали? А если это сендвич? 

Какая хрен разница? Формула Эйлера не понимает что такое сендвич. Она знает размеры, момент инерции и модуль упругости. А как вы получили момент инерции и модуль упругости ей до фонаря.

Если вы хотите учесть нелинейность работы материала, то решайте дифуравнение. Какие проблемы?


Сообщение отредактировал Vada: 04 Май 2017 - 11:36

  • 0

#74 lop

lop

    Яхтенный капитан

  • Инженер
  • 2 153 сообщений
  • Из:Колпино
  • Судно: парусная доска

Отправлено 04 Май 2017 - 12:30

Модуль упругости алюминиевых сплавов ~70 ГПа. Некоторые производители заявляют модуль упругости стеклопластика 55 ГПа  :rolleyes: , что уже близко к алюминию. Думаю, они лукавят - 55 это скорее Е стекловолокна.

Могут лукавить в рекламных проспектах, но вряд ли - в справочниках. Просто 40-50ГПа - это модуль упругости при продольном нагружении композита из однонаправленного стекловолокна на смоле горячего отверждения. Доступно, в принципе, и для кустарного изготовления при наличии некоторого оборудования и определённой "продвинутости" изготовителя. А модули упругости моноволокна даже выше, чем у алюминия: Е-стекло > 70ГПа, S-стекло - 95ГПа.

Некоторые стандарты рекомендуют принимать Е=17 ГПа. В реальных изделиях видеть Е >11 не приходилось. Справедливости ради, замечу, что изделия "Сухого" или "Роскосмоса" рвать не довелось. При кустарном изготовлении ожидать модуль упругости больше 4-5 ГПа не приходиться.

Ну, если технология "мотать ленточкой", то наверное так и будет.

Вот и прикиньте, во сколько раз надо увеличить момент инерции, чтобы получить жесткость изделия из стеклопластика, сопоставимую с жесткостью алюминиевого.
Жесткость при изгибе ЕJ
где dcc2cd465dafaddfffe2b6683280cd738ac445b1
r -расстояние до оси
S -площадь

Ну, если не на порядок, как вы намекаете, то в разы стеклянная мачта мягче алюминиевой тех же примерно габаритов и веса, с этим особо никто и не спорит.

А ребра жесткости - они уменьшают свободную длину и обеспечивают местную устойчивость. Ну, слегка добавляют момент инерции.

Каким образом рёбра жёсткости, которые, как я понимаю, идут вдоль оси мачты, уменьшают свободную длину? Вы ведь под ней имеете в виду ту, что в формуле Эйлера стоит? Никак они её не уменьшают. Вот если типа "искусственного бамбука" рёбра жёсткости внутри мачты налепить... вбухав кучу материала, существенно утяжелив изделие и не добавив ему ни процента жёсткости, то да, местную устойчивость мы, формально, повысим. Если верить, что материал мачты работает по-сопроматовски, то есть однороден и изотропен. Однако он не однороден и не изотропен, и местная потеря устойчивости стеклопластика заключается не в локальном прогибе оболочки, как у жестяной трубы, а в том, что теряют устойчивость отдельные, наиболее нагруженные пряди стекловолокна, прогибаясь и разрушая удерживавшую их от чрезмерного прогиба матрицу-смолу. То есть, предельное напряжение при сжатии в стекловолокне ещё не достигнуто, но растягивающее напряжение в окружающей это волокно смоле уже превышает допустимое: смола начинает разрушатся, стекло прогибается фонариком, начинается лавинообразный процесс разрушения. Как этому помешают какие-то рёбра жёсткости, расположенные где-то сбоку от критического участка? Да никак, скорее всего. А может и усугубят ситуацию, способствуя большей неравномерности в распределении напряжений по сечению.
 

...Ребра жесткости, торчащие наружу, значительно увеличивают момент инерции и жесткость конструкции. Но тут мы  вступаем в противоречие с аэродинамикой :D

Тут мы вступаем в противоречие со здравым смыслом, который предполагает, что сравнение ведётся не сферических коней в вакууме, а мачтовых профилей, имеющих вменяемые формы сечений и габариты.

Можно не увеличивать толщину стенки, а вынести тонкую стенку подальше от оси. Вот  тут и понадобятся ребра жесткости для уменьшения свободных длин элементов и обеспечения местной устойчивости. Короче, считать надо, что выгодней.

Да, надо считать. И не по сопромату и формуле Эйлера, а современным инструментарием прочнистов, методом конечных элементов на основе уравнений теории упругости и с учётом анизотропности материала.
И всё равно, получится нечто хорошо посчитанное, но плохо соотносящееся с реальностью, именно из-за неопределённости исходных характеристик материала. Впрочем, для предварительного сравнения вариантов сечения такой расчёт качественно уже можно будет считать корректным.
  • 0

#75 Vada

Vada

    Яхтенный капитан

  • Капитан
  • 4 818 сообщений
  • Из:С-Петербург
  • Судно: Maxi 84
  • Название: Ласточка

Отправлено 04 Май 2017 - 13:38

 

Каким образом рёбра жёсткости, которые, как я понимаю, идут вдоль оси мачты, уменьшают свободную длину?

Есть такое понятие как местная устойчивость тонкостенных элементов.

Например, как теряет устойчивость труба. Она сначала начинает "складываться" - сечение становится эллипсовидным, и дальше лавинное обрушение. Внутренние ребра жесткости, если они правильно стоят и их достаточное число (определяется эмпирическим расчетом) несколько противятся этой деформации. Тем самым уменьшают расчетную свободную длину.

Но это все козявки, и существенно не увеличат устойчивость стеклопластиковой мачты. Вес увеличат. Сложность изготовления увеличат. Лучше не будет.

Фигня все это и не стоит 3 страниц обсуждения.


  • 2



Ответить



  


Количество пользователей, читающих эту тему: 0

0 пользователей, 0 гостей, 0 скрытых пользователей