Cosa usereste per fare un longherone...

[descarado73]

... di carbonio, largo circa 25mm, spesso un paio e lungo una metrata ?

le ipotesi che mi vengono in mente sono 2:

1) rotolone di roving tagliati a misura e messi finche' ne servono per arrivare alle misure

2) nastro in carbonio (in pratica roving affiancati tenuti assieme da un filo) in diversi strati fino ad arrivare allo spessore richiesto

consigli ?

[francescob]

Ciao Marco,
Unidirezionale in carbonio da 25 mm a lunghezza decrescente sull'apertura, roving in C su soletta di legno.
Se è nota la geometria dell'ala il numero di roving da usare si può calcolare facilmente senza sovradimensionare il longherone e il costo...
Se non vuoi i compositi va benissimo anche il ramino..pesà un pò ma è un mattone...
Ciao
Francesco

[Claudiopapi]

Originalmente inviato da descarado73

... di carbonio, largo circa 25mm, spesso un paio e lungo una metrata ?

le ipotesi che mi vengono in mente sono 2:

1) rotolone di roving tagliati a misura e messi finche' ne servono per arrivare alle misure

2) nastro in carbonio (in pratica roving affiancati tenuti assieme da un filo) in diversi strati fino ad arrivare allo spessore richiesto

consigli ?

Ciao
Se hai la pazienza di tagliarti tutti i singoli roving è il metodo migliore. Il nastro riempie con i suoi fili traversi ed alla fine scopri che sul volume definito c'è meno carbonio di quanto potrebbe starcene.
Ramino? non sapevo fosse comparabile al carbonio... <_<
Mandi
Claudio

[francescob]

Nemmeno il Kevlar è comparabile al carbonio...ma se vai a vedere nel portafoglio dopo averlo comprato , anche quello che ci rimane non è comparabile...
infatti se leggi bene la mia frase c'è scritto...."se non vuoi i compositi"...

Il longherone del mio foxino acrobatico lo ho fatto in ramino a tutta altezza, e l'ala non flette di una virgola...

Ciao
Francesco

[Claudiopapi]

Originalmente inviato da francescob

Nemmeno il Kevlar è comparabile al carbonio...ma se vai a vedere nel portafoglio dopo averlo comprato , anche quello che ci rimane non è comparabile...
infatti se leggi bene la mia frase c'è scritto...."se non vuoi i compositi"...

Il longherone del mio foxino acrobatico lo ho fatto in ramino a tutta altezza, e l'ala non flette di una virgola...

Ciao
Francesco

...mi sembrava di aver capito che la scelta fosse tra carbonio in roving od in nastro...comunque anche io ho avuto notizia che la prox Ferrari F2007 , sulla base della tua esperienza col foxino, la faranno tutta in ramino....
scusa...
buoni voli
clauz

[francescob]

Se ho 3 cm d'altezza di centina e tu due roving vuoi vedere che con il ramino il mio longherone è più resistente?
non so se hai presente il calcolo strutturale su un aereo...
La ferrari??? ancora lo fanno girare il carrozzone della formula 1??

Ciao
Francesco

[DoC]

Originalmente inviato da francescob

Unidirezionale in carbonio da 25 mm a lunghezza decrescente sull'apertura, roving in C su soletta di legno.

Non ho capito...

Se è nota la geometria dell'ala il numero di roving da usare si può calcolare facilmente senza sovradimensionare il longherone e il costo...

Mi puoi spiegare anche i calcoli...?

[francescob]

Ciao, le strutture aeronautiche sono dette a sforzi concentrati, il longherone sostiene gli sforzi di taglio (che di solito sono anche sostenuti dalle pareti del longherone, quando è del tipo a cassone) e flessione, mentre il rivestimento sostiene gli forzi a torsione.
Di solito, ma dipende anche se hai controventature sull'ala (modelli tipo piper) o altre cose del genere il punto più sollecitato dell'ala è la radice alare, il dimensionamento allora lo fai considerando che questo è il punto critico.

Allora i roving di carbonio, o il nastro li posizioni in modo che partano dalla radice e poi finiscano ,il primo, sulla tip alare, il secondo magari 10 cm prima, il terzo 40 cm prima e così via...cioè li posizioni in lunghezza decrescente dalla radice alla tip.

Per calcolare il numero di roving si usano due formule...queste valgono per i roving KNF24. (dovrebbe essere la sigla che indica il carico di rottura per fibra, se non sbaglio li fanno anche da 12 KNF)
1)Metodo 1:
r=(1.5*n*s*W*b)/H
r numero roving
n fattore di carico
s fattore di sicurezza (io uso 1.2 ma si può andare fino a 1.5)
W peso totale dell'aereo
b apertura alare
H altezza alla centina (senza considerare il rivestimento)

2)Metodo 2:
Sono calcoli sequenziali, si suppone che i roving siano disposti su due solette, una sopra ed una sotto l'ala della stessa superficie..
F=Wf*n*s*g
Mb=F*y
Ft=Mb/h
Sc=Ft/s
Af=Dn/Df
r=Sc/Af

Allora, qui faccio il caso applicativo su un aereo generale...è più facile da capire...
F forza da sostenere (incognita)
Wf peso fusoliera (250 Kg)
n fattore di carico (6)
s fattore di sicurezza (1.2)
g accel. di gravità (9.81 m/s^2)

F=250*6*1.2*9.81=18000 N

Mb momento flettente Nm (incognito)
y braccio di leva - distanza radice/corda media (2.5 m)

Mb=18000*2.5= 22500 Nm

Ft forza in tensione (incognita)
h altezza centina alla radice (senza rivestimento) (0.15 m)

Ft=22500/0.15 =150000 N

Sc sezione della fibra (tutti i roving insieme in blocco) - (incognita)
s sforzo tensile ultimo della fibra (600 N*mm^2)

Sc=Ft/s=150000/600=250 mm^2=2.5 cm^2

Ora la parte finale:

Af area fibra (incognita)
Dn densità lineare della roving (in tex -ovvero g/km in questo caso 1610 tex o 1610 g/km) - chiedete al rivenditore della fibra
Df densità volumetrica della fibra singola (1.8 g/cm^3)

Af=[(1600 g/km)/(1.8 g/cm^3)] * (1 Km/100000 cm) =0.00894 cm^2

Il volume di fibra è il 54% dell'intera sezione occupata dal composito e quindi:

r numero di roving necessari

r=0.54 * (2.5/0.00894)=152 roving

Ecco tutto, mi hanno detto che gli unidirezionali e i roving di Schaller e dell'R&G (quelli che vende johnatan) sono esattamente 24KNF...facciamo a fidarci...

Nota pesrsonale - con degli amici avevamo provato al banco il longherone con anima in balsa e solette in carbonio......si rompe troppo presto, la balsa non riesce a sostenere lo sforzo in compressione nel momento della flessione...
Abbiamo quindi ipotizzato che il carbonio dovesse essere posizionato su un supporto rigido...o basette in legno o estruso ad alta densità..ma io sarei per la prima opzione...

Ciao
Francesco

[Claudiopapi]

OMMADONNA!!!
dati i presupposti sbagliati non potevi che giungere a conclusione sbagliate...
NF : è il PESO in grammi di 100 mt di quel determinato roving. 100 mt di nf24 pesano 24 gr, NON HA NIENTE A CHE VEDERE con il carico di rottura del materiale, che è un dato fisso!

partendo da questo, il risultato di tutto il tuo calcolo ti porta solo a dire che il longherone con anima in balsa si rompe prima perche avete provato...non serviva provassi, te lo potevo dire io!!
e se mettevi una costa verticale in polenta si rompeva anche prima...

Due solette NON FANNO UN LONGHERONE, è l'insieme di soletta piu costa verticale, puoi mettere quanto carbonio, Boron, diamante vuoi sulle solette, ma se la costa verticale non è congrua agli sforzi...la soletta non fara miracoli

Ciao
Claudio

[Claudiopapi]

dimenticavo...fattore sicurezza 1,2??? da che normative? su 6G poi...
Claudio