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Bauen - Reparieren - Basteln Boardbau, Modifikationen am Material, ... |
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13.05.2009, 19:39 | #1 |
du Tarzan, ich JN
Registriert seit: 06/2004
Ort: RnD bei FFC
Beiträge: 1.975
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eine frage an die herren ingenieure, e-modul von nem sanwich ?
ich gelange mit meinem berufsschulwissen so langsam an den anschlag. ich wollte für mein neues projekt, ein skateboard, die maximale durchbiegung rechnen. ziel ist es die kerndicke zu optimieren.
hat einer eine idee wie ich das e-modul von nem sanwichbauteil bestimme? aloha, reto |
14.05.2009, 12:30 | #2 |
Benutzer
Registriert seit: 07/2004
Ort: Nürnberg
Beiträge: 1.068
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da hast du dir was vorgenommen
Du brauchst die Datenblätter über mechanische Eigenschaften der einzelnen Verbundmaterialien. Und dann gehts weiter mit Idealisierungen, Randbedingungen, Matrixrechnung (z.B. Plattensteifigkeitsmatrix) usw., usw., usw. Ich möchte kein Elastizitätsgesetz eines Faserverbundes aufstellen müssen ich empfehle als Lektüre: http://www.springerlink.com/content/...1788a2558&pi=0 und im Netz gab es mal ne Dissertation über Faserverbundwerkstoffe, hatte irgend was mit Zügen zu tun. Viel Erfolg |
14.05.2009, 18:35 | #3 |
FFC
Registriert seit: 05/2005
Ort: im Üechtland
Beiträge: 1.609
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tönt ganz dena aus öbs fasch a chli gschider weri wedu wartisch bisi mis
glaminiert han, nai chaschu a däm gugge wis so tuet |
14.05.2009, 18:49 | #4 |
Ride Hard, Ride Core
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Was die Zug und Druckkräfte zu berecnen angeht, da gibts es ein Tool von R&G. Funktioniert leider nur mit Microsoft Excel, nicht mit was anderem.
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14.05.2009, 20:14 | #5 |
du Tarzan, ich JN
Registriert seit: 06/2004
Ort: RnD bei FFC
Beiträge: 1.975
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also danke schon mal. die durchbiegung von nem doppel-t-träger zu rechnen ist ja keine grosse sache, da dachte ich mir, dass das doch auch für ein faserverbundteil zu bewerkstelligen sein müsse
das tool von r&g kenn ich übrigens, bringt mich aber in dem fall auch nicht weiter. dann wirds halt gemacht wie sonst auch - try and error. aloha, reto |
15.05.2009, 09:46 | #6 |
Fischkopp in Züri
Registriert seit: 05/2006
Beiträge: 1.343
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Wende doch vor dem Trial und Error
einfach mal die Doppel T Träger Berechnung an. Falls Du es übertragen kannst Vielleicht kommt ja was vernünftiges raus.
In meiner grenzelosen Naivität finde ich, dass die beiden Sachen vom Prinzip so unterschiedlich nicht sind. Und Du willst ja schließlich keine Zulassung für die Raumfahrt beantragen und auf den mm genau brauchst du die Biegung ja auch nicht. Grüsse |
15.05.2009, 17:45 | #7 | |
du Tarzan, ich JN
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Zitat:
aloha, reto |
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15.05.2009, 23:50 | #8 |
Benutzer
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Beiträge: 20
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Das Problem ist: bei deinem Stahl T-Träger gehst du von einem homogen werkstoff aus (Guss- und Schmiedefehler mal ausgenommen). Aber bei einem Verbundwerkstoff spielen viel mehr Faktoren eine rolle die einzeln angepasst erst ein einigermaßen gutes Ergebnis liefern.
Da du aber dein Board optimieren willst, also sagen wir den kern um 1mm verstärken oder ausdünnen willst musst du möglichst exakte annahmen treffen sonst bekommst falsche ergenisse. Wenn du es ernst meinst umfasst diese aufgabe eine Diplomarbeit mit finite elemente berechnung. |
16.05.2009, 07:52 | #9 |
du Tarzan, ich JN
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@ helm
das ist mir klar, ich wollte keine genauen werte, ich wollte nur einen richtwert ob ich 6 oder 12 mm kerndicke benötige bei dem geplanten aufbau. ich würde dann auch auf nummer sicher gehen und eher dicker bauen, denn es geht nicht mal um flexoptimierung, das gerät soll einfach möglichst keinen haben! aloha, reto |
16.05.2009, 08:33 | #10 |
Benutzer
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Beiträge: 549
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wenn steif und möglichst dünn sein soll nimm Wabensandwich in Verbindung Carbongelegen.
Die Dicke ist von der Länge des Bauteils abhängig. Um die 8- 10 mm müßten da aber ausreichen. Falls du da was brauchst sende mir eine PN ich habe noch Reste bei mir. Andy |
16.05.2009, 08:49 | #11 |
Benutzer
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Beiträge: 313
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hey,
wenn du mit Sandwich meinst, dass ein Kern (aus Holz?) in der Mitte liegt und von beiden Seiten mit Fasern umschlossen wird, so steigt mit der Kerndicke auch das Flächenmoment 2. Grades des Sandwiches. D.h. desto weiter die Faserschichten auseinander sind, desto mehr Spannung nehmen sie pro grad Durchbiegung auf und desto steifer wird deine Konstruktion. Ist wie beim Doppel - T - Träger, die senkrechte Mitte trägt fast nichts, ist nur da um die beiden tragenden Bleche zusammenzuhalten. Was ich sagen will: es ist nicht nur der E-Modul des FVK und die Steifigkeit des Kerns an sich die ausschlaggebend sind, sondern auch die Geometrie des Aufbaus. Echt so ein E-Modul für FVK gibt es nicht? An der Uni hatten wir in Werkstoffkunde Kunststoffe wohl in Schaubildern die Emodule qualitativ gegen die von Stählen aufgeführt. Kann dir keine Zahlen nennen, aber ganz gewiss gibt es die E-Module von gängigen FVK zum Nachschlagen! Wenn nicht im Dubbel (Handbuch des Maschinenbaus welches ich nicht besitze), dann in der Literatur in Bibliotheken. Wenn nicht hilft vielleicht auch ein Anruf im Kunststoffinstitut der Uni deiner Umgebung... viele Grüße |
16.05.2009, 11:26 | #12 | |
du Tarzan, ich JN
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Zitat:
und das e-modul gibts sicherlich irgendwo, finde aber nichts. |
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16.05.2009, 12:18 | #13 |
Konto aufgelassen
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Jub, ich stand mal vor dem selben Problem,
und hatte mir damals eine Formel für eine Sandwichstruktur von meinem Bruder (Bau-ing) raussuchen lassen. Dass man dabei nicht an Vereinfachungen vorbeikommt ist klar, meine waren damals, so weit ich weiß: Balken konstanter Querschnitt. Mittlere Schicht ist nicht komprimierbar. Und dann noch bei biaxialem Carbon einfach halbes Gewicht mitgezählt und mit E-Modul von Carbon...
Wo ich mir noch recht sicher bin, dass in die Durchbiegung des Balkens bei konstanter Last, die Dicke des Kerns mit der 4. Potenz eingegangen ist, was zeigt wie extrem sich hier kleinste Abweichungen auswirken können. Wenn ich die Rechnungen finde sage ich bescheid. Mein Brett ist übrigens ganz gut so geworden wie ich es ausgelegt hatte: Zur Sicherheit etwas zu hart... Ein guter Ansatz auf den du vielleicht schon selber gekommen bist, ist es erstmal das Brett zu machen und dann den Feintrimm der Härte über die Achsabstände zu machen, und dann erst das Brett fertig zu shapen. Viel Glück Gruss da Bernhard Ach und nochwas was sich zwar sicher erübrigt, aber: Qualitativ hochwertiges Holz verwenden, ein Freund hat viel mit Faserverstkunst. zu tun und hat sein erstes Skateboard wegen eines minderwertigen Kerns zerlegt bzw. hatte plötzlich zwei Bretter Ober- und Unterlaminat, weil der Kern die Scherkräfte nicht überstanden hat. |
16.05.2009, 13:37 | #14 |
F-One IONisiert
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@bernhard, Steineranteil is doch 3.Potenz?!?
fürn Slalomdeck(ca.80cmx 20cm) hat sich ganz gut bewährt bei mir: 2x 4mm multiplex(birke glaub ich) als Kern oben und unten je ca. 600g UD Glas und 200g +-45° Glas oder Kohle bei ca. 4cm Vorspannung kommt das für 65-80kg ganz gut hin. Gruß Martin |
18.05.2009, 07:37 | #15 |
du Tarzan, ich JN
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danke für die vielen tips, habs jetzt auch hingekriegt. das ganze gab mir auch einen wert, der realistisch klingt, aber es sind einfach zu viele unsicherheiten in der rechnung, und dann sind auch noch werte in der dritten potenz drin und fehler wirken sich halt sofort gravierend aus.
@taeniura danke für den tip. sollte aber ein downhillboard werden, slalomboards hab ich auch schon ganz ordentliche gebaut. |
18.05.2009, 13:33 | #16 |
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E-Modul E-Glas UD 40000N/mm²
Trägheitsmoment Sandwich: I=b*t^3/6+b*t*d^2/2 b=Breite t=Lagendicke d=Sandwichdicke --> Dehnung: e=M/(E*I)*d/2 Durchbiegung:w''=M/(E*I) |
20.05.2009, 21:01 | #17 | |
Benutzer
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Zitat:
Wo für braucht man das denn? Es soll doch nur ein Kiteboard werden und kein doppel T-Träger für ein Hochhaus berechnet werden. Kern dicker = weniger Flex bis 70 kg Kampfgewicht würde ich 10 mm Herex C70.75 nehmen; wird schon sehr soft. Bei mehr Körpergewicht 12-15 mm Herex C70.75. Glas oben und unten jeweils 3-4 Lagen a 163 gr/m². Unter den Pads zusätzlich 3 Lagen. Air Force One |
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26.05.2009, 12:26 | #18 |
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ER wollte doch rechnen...
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26.05.2009, 16:39 | #19 | |
du Tarzan, ich JN
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Zitat:
aloha, reto |
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