Жесткость на крутку.

Udjin

Доброго времени коллеги.
Просьба к тем, кто имеет соответствующие знания и опыт, и, главное, инструментарий для оценки, помочь выбрать оптимальный вариант.

Исходные данные:
Композитная консоль.
Обшивка (материал/ориентация волокон): стекло / 45 - бальза / 0-180 - стекло / 90.

Задача:
Повысить жёсткость на крутку не нагоняя веса.

Варианты наклеивания ровинга на половинки консоли.

Вопрос.
Какой вариант даст более жёсткую на крутку конструкцию?

boroda_de

Во втором варианте у тебя сверху и снизу в одном направлении волокна идут. Получается жесткость только в одну сторону

Lazy

Никакой.
Жёсткость на крутку даёт замкнутый контур.

Taboo

А сказал бы, должен быть замкнутый контур. Как я понял, во втором варианте он есть, а в первом нет 😃
Ещё мне непонятны лобики. Почему сверху угля больше, а снизу меньше? Я бы сделал одинаково и поставил хорошую полку. Получится замкнутый D-box, который на кручение лучше работает, чем остальные “угольные верёвочки”.

iurka

Вариант 2 жестче, имхо. Но это скорее, теоретически. А на практике- вообще сомнительны оба варианта. Ибо таки да, замкнутого контура они не создают. Небольшая вертикальная стенка в конце лобика ( лобики одинаковой длины) даст намного больше, так как появится замкнутый контур. Причем- по максимальной высоте профиля. А эти накладные веревочки очень мало что дадут…

MODELKA_CT

Направление “веревочек” сработает на кручение т.к наблюдал и сам руками счупал набор раскосов (тока из бальзы были и обшивка при этом отсутствовала).А на счет направления -по схемам левая/правая - из жизни -посмотрите на фермы конструкций на железной дороге - там встречаются оба варианта.

Lazy
MODELKA_CT:

Направление “веревочек” сработает на кручение т.к наблюдал и сам руками счупал набор раскосов (тока из бальзы были и обшивка при этом отсутствовала

До жёппы эти верёвочки.
Диагональный набор из нервюр работает на сжатие\растяжение, веръёвочки - только на растяжение.
КСС крыла давным давно исследованы и описаны в литературе - фуле изобретать велосипед?
В композитном исполнении - D-Box и кессон. Остальное - бездумный и бесполезный перевод материала.

Udjin

Благодарю за мнения, коллеги.

Набор веревочек дает жесткость на крутку.
И очень даже существенный. Испробовано и проверено на консолях 5-ти процентных.
Набор, естественно будет присутствовать и контура замыкаются. И полки есть и стенки …
Мне было нужно знать как правильно расположить ровинги. И только это.
И, как правильно заметил Володя, ровинги будут работать на растяжение, поэтому у меня и возникла непонятка.

На фото укладка диагональных ровингов по варианту 1.

ORK

А если рассмотреть укладку ровинга диагональной сеткой с ячейками по 10-15 см. как вариант 3.

Udjin

Благодарствую, но нет. Никаких вариантов в данном случае боле не рассматривается, более того чем оговорено в условиях задачи.
Сегодня консоли извлечены из матрицы, подробности в дневнике.

iurka

Евгений, дело хозяйское, но лично мне трудно поверить что такие полоски, наклеенные внутри ( и, значит, толщина этой фермы совсем мала) дают заметный эффект на фоне несущей сплошной обшивки. Если б хотя бы снаружи…
Конечно, это надо щупать… Но ферменная конструкция прочна только при больших сечениях и четкой связи концов всех “перемычек”.

Udjin

Юра, я не прошу верить. У меня есть опыт с 5-ти процентными консолями.
А теперь - с 8-ми процентными консолями.
И есть пласт информации по анализу потрохов топовых спортивных снарядов. А что там пишут … так не стоит на месте конструкторская мысль.

Единственный аргумент, который я приму безоговорочно - это данные расчетов.
Их пока никто не привел.

iurka:

и четкой связи концов всех “перемычек”.

Фото есть в теме, на нем всё хорошо видно.

iurka

Я не берусь спорить 😃 Ты- делал, я- лишь размышляю 😃 А расчитать сие невозможно. Это ж многослойное черт знает чего с черт знает чем. В смысле- слишком сложная конструкция…

VVS2

Скажите лучше глвное, какие объективне требования по прочности на крутку в цифрах? На сколько градусов должна повернуться консоль длинной 1 метр под действием крутящего момента 1 ньютон на метр на краю.
Сколько должно быть при полетной скорости планера до 100 км/ч (пикирования).
Сколько должно быть при полетной скорости планера до 60 км/ч (легкие планера).

Udjin

Ноль. В пределах полетных скоростей.
Т.Е. если я проектирую консоли на скорости до 40 м/с, например, то при приложении к ним усилий, равных силе скоростного напора - ноль.

ЗЫ
Мне никогда не нравились “эластичные” самолеты, машущие крыльями при эволюциях.
Но, я не навязвыаю своего мнения, и понимаю, что ноль в принципе не достижим.
Но к этому нужно стремиться.

soar

В принципе, “веревочный” материал применяют уже давно. Метальщики особенно (зовут disser, кажись) Но стоит отметить, все же, что веревочек там много, уложены в сетку и в таком виде наверняка работают. А единичные ниточки, конечно, того…не сравнить, наверно.😉
Важно: в бОльших моделях, в сендвич, его кладут внутрь, а сверху, как ни крути - full carbon.)) Метальщики ставят снаружи, НО: на цельный пеновый сердечник и с кевларом…😃 Я не знаю, существует ли эта штука только в виде ниточной сетки или нити уже вплетены в кевлар. Предполагаю второе, но знающие скажут точнее.

Lazy
Udjin:

Набор веревочек дает жесткость на крутку.

Весьма изощрённый самообман.
С набором, лютым количеством кромок и лонжеронов, весьма не тонкой коркой - да, дают.

soar:

Метальщики ставят снаружи

На тоненький профиль для металок и как совершенно справедливо замечено - на целиковый сердечник. Который сам по себе (сердечник) - дрисьня дрисьнёй. Да и шаг угольной сеточки там не 10 см…

VVS2
Udjin:

и понимаю, что ноль в принципе не достижим.

Любую консоль можно скрутить, вопрос насколько. Если консоли закручиваются симметрично на 0.2-0.5 градусов при росте скорости, но отбалансированны с т.з. флаттера, может оно и не криминально? Не понятно где разумный предел этой самой прочности на крутку. Кроме композитов есть иные, более экологичные для дома технологии. Неплохо бы заранее знать, исходя из технологии изготовления, какие прочности нужно получить и на какие размахи можно замахнуться. Тогда еще на этапе создания консоли можно определить насколько нужно усиливать, либо сократить удлиннение, в силу невозможности выполнить требование.

MxM
soar:

…Я не знаю, существует ли эта штука только в виде ниточной сетки или нити уже вплетены в кевлар …

тот что на картинке справа - вплетенные. на металках делают и так и так . вариант вплетенный хуже потому как нитки при прикатке разбиваются и часто получаются змейкой. с натянутыми на рамку внешне похоже на нарисованные фломастером линии. жесткости добавляют существенно. и на глаз и на ощупь.