Wraz z kolegą Zombkiem przeprowadziliśmy testy różnych materiałów, które wykorzystujemy do budowy rakiet. Chodziło o zmierzenie realnych wartości żeby mieć porównanie tego co podają producenci i literatura względem faktycznie wykorzystywanych materiałów. Wyniki będą przydatne do obliczeń przy projektowaniu przyszłych konstrukcji - przede wszystkim pod kątem rakiety PTR1
Przygotowałem 8 próbek:
1) popularny stop aluminium PA38 - próbka wycięta ze ścianki profilu wyciskanego czyli materiał ten sam co standardowe rury na korpusy silników.
2) aluminium PA6 - wycinek z blachy walcowanej
3) aluminium PA9 - wycinek z blachy walcowanej
4) szkło-epoksyd (laminat FR4 na płytki drukowane)
5) ręcznie robiony laminat: 6 warstw tkaniny węglowej 200g/m2 + żywica MGS L285 (tkaniny od Milimetra65)
6) ręcznie robiony laminat: 2 warstwy tkaniny 200g + 2 warstwy tkaniny 600g + żywica MGS L285 (tkaniny z Havel Composites)
7) laminat gotowy ze sklepu węgiel-epoksyd wszystkie warstwy ze standardowych tkanin
8 ) laminat gotowy ze sklepu węgiel-epoksyd środek z mat jednokierunkowych ułożonych naprzemiennie
Poniżej przykładowo wykres dla próbki aluminium PA6
Podsumowanie wyników:
Wnioski
Dla wszystkich stopów aluminium uzyskane wyniki są wyższe niż podają producenci - bardzo dobra informacja, można zmniejszyć współczynnik bezpieczeństwa i odchudzić konstrukcję.
Do obliczeń wytrzymałościowych korpusów alu trzeba brać granicę plastyczności (po jej przekroczeniu deformacje są na tyle duże, że konstrukcja i tak ulegnie zniszczeniu).
Duży wpływ na wytrzymałość kompozytu ma ułożenie włókien, najlepiej gdy są proste (maty jednokierunkowe), pofalowanie włókien w zwykłych tkaninach znacząco pogarsza szczególnie gdy zastosujemy grubsze tkaniny. Stopień wypełnienia włóknem również jest gorszy w przypadku tkanin.
Nawet ręcznie robiony najgorszy laminat jest lepszy niż najlepsze stopy aluminium (na rozciąganie oczywiście).
Przez brak odkształcenia plastycznego kompozyty mają prawie 10x mniejszą pracę zniszczenia niż metale.
Wytrzymałości na zrywanie aluminium i kompozytów
- jaskiniowiec
- Administrator
- Posty: 2379
- Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
- Lokalizacja: Kraków
- Kontakt:
Re: Wytrzymałości na zrywanie aluminium i kompozytów
Wpływ jakości żywic, ich producent, typ, rodzaj utwardzacza należy uznać za mało istotny? Wszak większość wytrzymałości to jednak sprawa włókien.
Re: Wytrzymałości na zrywanie aluminium i kompozytów
W przypadku rozciągania żywica ma bardzo mały wpływ, przy zgniataniu/zginaniu będzie to ważna kwestia.