Blacha alu - wykorzystanie w modelarstwie rakietowym

Sprawdzone przepisy na wykonywanie poszczególnych elementów modelu rakiety
Awatar użytkownika
Darius
*
Posty: 24
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30

Blaszka

Post autor: Darius » czwartek, 8 paź 2009, 20:39

Co do tych prostych srodkow to bym polemizowal. Z blaszka same problemy - np. jak kleic ja z tym laminatem?. Klej CA, epidian. Ten ostatni najlepiej w prozni. Oczywiscie nie ma rzeczy niewykonalnych. A z laminatu: rurka i polerujemy ja na lustro: papier 400, 800, 2000, pasta polerska - gotowe. No oczywista, ze musimy najpierw pomalowac farba podkladowa a potem jakas fajna kolorystyke strzelic i dobiero to szlifowac i polerowac. Nie upieram sie - kazdy wybierze dla siebie optymalne metody. Wydaje mi sie mimo wszystko, ze blaszka 0,25mm jest za cienka. Najlepiej zrobic jeden korpus i zaprezentowac go tutaj.

Awatar użytkownika
PINOT
PROFI
Posty: 352
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30

Post autor: PINOT » czwartek, 8 paź 2009, 21:26

Moim zdaniem aluminium to bardzo dobry matriał do budowy modeli rakiet narażonych na wielkie obciążenia. Jest lekkie, dość wytrzymałe, dobrze się formuje i poleruje. Ja, podobnie jak inni tutaj nie widzę przeciwwskazań.



A jeśli ktoś się martwi o odłamki - cóż, jeśli stosujemy metalowe silniki, to metalowe korpusy rakiet niewiele zwiększą ryzyko. Zresztą aluminium rozpada się na szrapnele tylko w przypadku detonacji a nie zwykłego rozszczelnienia czy pęknięcia silnika.

W razie upadku bez odzysku - tylko masa rakiety ma znaczenie dla bezpieczeństwa :)

Awatar użytkownika
Grafit_alpha3
Teoretyk
Posty: 102
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Serock
Kontakt:

Post autor: Grafit_alpha3 » piątek, 9 paź 2009, 12:10

Bullet możesz już podać to źródło blachy? W sumie sam jestem ciekaw czy by mi coś z tego wyszło. Jeśli chodzi o powstawanie odłamków to jeśli będę znał materiał policzę jak zachowa.

Nie widzę żadnego uzasadnienia tworzenie kompozytu GFRP-Al. Lotnictwo owszem to wykorzystuje, ale do przenoszenia zupełnie innych obciążeń. W konstrukcji rakiety zwiększy to tylko masę.



sveio specjalnie dla ciebie powód dla którego AL jest lepsze niż GFRP.

Jeżeli chodzi o sam korpus to główny mechanizm zniszczenia to wyboczenie. Im sztywniejszy korpus tym lepiej, wytrzymałość ma tu drugorzędne znaczenie. Za sztywność odpowiada moduł Younga

Dla GFRP przy udziale 50% włókien wynosi 48GPa <span style="font-weight: bold">wzdłuż włókien</span>, gęstość 2.0g/cm^3[M. Blicharski, WNT, Wstęp do Inżynierii Materiałowej]

Dla Al 70 GPa, przy gęstości 2,7 g/cm^3



Odchylenie kierunku obciążeń od kierunku ułożenie włókien powoduje gwałtowny spadek sztywności i wytrzymałości. Tolerancja to między 5, a 10 stopni nie mam teraz dostępu do literatury. Żeby dorównać aluminium w stosunku sztywność/gęstość musiałbyś stosować tkaniny jednokierunkowe i próżnię. Proste w aplikacji rękawy odpadają.



Moje założenia to minimalizacja masy konstrukcji. Możesz powiedzieć, ze w takim razie dołożysz parę złotych i zrobisz z CFRP który ma 180 GPa przy gęstości 1,5 g/cm^3 i będzie lżejsze, i będziesz miał rację.

Ja odpowiem wtedy, że dołożę miliard i zrobię z diamentu, który ma 1220 GPa i 3,5g/cm^3 i będzie lżejsze.

Wiesz przy takich konstrukcjach trzeba iść na kompromis, bo optimum każdego z 10 czynników jakie trzeba brać pod uwagę , a teraz przychodzą mi na myśl leż gdzie indziej.



Prawdziwym problemem, jak mi się wydaje jest to, że robimy korpusy za grube i za ciężkie. Pamiętam swoje rakiety które latały na kilku warstwach papieru. Oczywiście dla małych rakiet siły są mniejsze. Być może bliższą optimum konstrukcją byłaby rura z folii Al 0.1 mm wypełniona wewnątrz pianką (żeby się sama nie zapadła)?



Rakiety kosmiczne Atlas mają tak cienkie poszycie, że gdyby spuścić z nich paliwo w pozycji pionowej to by się zapadły. Potrzebują ciśnienia hydrostatycznego.



{dziś rano}

Dziś to policzyłem.

Obrazek

Wyprowadzenie pierwszego wzoru nie podaję, jest banalny i intuicyjny zainteresowanych odsyłam do literatury [M.F. Ashby, Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim, Pergamon Press, Oxford 1998].

Jak by tu skomentować wyniki? Bullet twoja blacha jest za gruba do przykładowej rakiety! Oczywiście nie można do tego podchodzić bezkrytycznie, sztywność poprzeczna takiej konstrukcji jest przecież znikoma (użycie pianki może to zmienić). W założeniach nie uwzględniłem sytuacji statycznie niewyznaczalnych jak drgania czy zjawiska w okolicy prędkości dźwięku. Zakładałem idealnie centryczny rozkład masy i oporu aerodynamicznego. Te czynniki wymagają włączenia dodatkowych współczynników bezpieczeństwa. Moje rozwiązanie zakłada najgorszy rozkład sił fizycznie niemożliwy (rakieta przyśpiesza i utrzymuje stałą prędkość jednocześnie). Poza tym z danych z akcelerometrów które widziałem wynika, że przyśpieszenie prawie nigdy nie wynosi 1 podczas pracy silnika. Założyłem dodatkowo, że stateczniki nie biorą udziału w generowaniu oporów aerodynamicznych, a cała masa modelu skupiona jest w głowicy. Te założenie powinny dawać dostateczny współczynnik bezpieczeństwa dla małych i średnich modeli. Przy grubości poszycia 0,05 mm masa wyniesie niecałe 17g.

Awatar użytkownika
KSard
Supersonic PROFI
Posty: 1505
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Post autor: KSard » piątek, 9 paź 2009, 14:05

Podobną technologię stosuję z powodzeniem już od paru lat.

Wykorzystuję do tego celu puszki po piwie.

Technologię nazwałem SUPERALU :wink:

Obrazek

Modele były wypełniane wewnątrz właśnie pianką.

Nawet na ostatnim spotkaniu rakietowców, wystartował właśnie taki model napędzany silnikiem z paliwem ABORYGEN.



Obrazek

Start

Obrazek

Awatar użytkownika
Darius
*
Posty: 24
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30

Blacha

Post autor: Darius » piątek, 9 paź 2009, 17:53

to znaczna roznica i znowu to o czym pisalem poprzednim razem a Ty nie zrozumiales. Nie chodzi mi o to, zeby nie stosowac blachy Al. Tylko stosowac ja tam gdzie naprawde nie mozna znalezc prostszego rozwiazania. A jak bys sie przyjzal blizej rakietom Atlas (zapewne chodzi ci o te V generacji) to zauwazylbys, ze nie jest to tak proste uzycie blaszki Al jak opisujesz. To sa zlozone konstrukcje komorowe i nijak sie maja do rurki ktora ma byc zastosowana w rakiecie amatorskiej.

Awatar użytkownika
Darius
*
Posty: 24
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30

Laczenia

Post autor: Darius » piątek, 9 paź 2009, 17:59

Technologia dosyc ciekawa. Zastanawiam sie jaki opor indukuja te laczenia. No ale do zbadania tego przydalby sie tunel aerodynamiczy. Szkoda, ze nie mam kontaktow z IL albo PW bo by sie wcisnelo jakiemus studentowi projekt w ramach pracy magisterskiej to by nam za darmoche przebadal kilka rakiet :)

Awatar użytkownika
Grafit_alpha3
Teoretyk
Posty: 102
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Serock
Kontakt:

Re: Blacha

Post autor: Grafit_alpha3 » piątek, 9 paź 2009, 18:25

Studenci mają ciekawsze rzeczy do roboty niż analizowanie techniki rakietowej :lol:. Może uda mi się opanować Ansysa, wtedy odpowiem na to pytanie.

Mauy
PROFI
Posty: 101
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30

Re: Blacha

Post autor: Mauy » piątek, 9 paź 2009, 20:08

Zastosowany przez Ciebie wzór Eulera na Fk (siłę krytyczną) dotyczy wyboczenia belki. Nie ma on zastosowania w przypadku powłok cienkościennych. Do obliczenia takich ustrojów powinieneś zastosować nie liniową teorię wytrzymałości.



naprężenia krytyczne=D*k/h + E/(k*R^2)

D – sztywność płytowa

h – grubość

E – moduł Younga

R – promień



k=(r^2 + s^2)^2/r^2

r=m*pi/a

s=n/2R



a – długość powłoki (walca)

m – liczba fal wzdłuż powłoki

n – liczba fal dookoła powłoki

Jest to najprostszy przykład powłoki cylindrycznej obciążonej siłą zciskającą.

Pozdrawiam.

Awatar użytkownika
Grafit_alpha3
Teoretyk
Posty: 102
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Serock
Kontakt:

Post autor: Grafit_alpha3 » piątek, 9 paź 2009, 21:03

Dzięki,

książki które do tej pory miałem w rękach nie zawierały tego typu obliczeń. Wyznaczony współczynnik funkcjonalności się nie zmieni. Co do reszty we wtorek spróbuję znów do tego siąść, tym razem z odpowiednią literaturą.

Pozdrawiam

Awatar użytkownika
PINOT
PROFI
Posty: 352
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30

Post autor: PINOT » piątek, 9 paź 2009, 21:39

Jak już dorwiesz te wzory, spróbuj też przeliczyć układ typu rura-w-rurze, gdzie przestrzeń między rurami jest wypełniona lekką sztywną pianką solidnie związaną z powierzchniami. Tą pianką może być poliuretan w sprayu, jak również epoksyd wypełniony ciętym rowingiem skombinowanym z mikrobalonami.

Skoro mowa o rakietach kosmicznych - można też myśleć o przetłaczaniu poszycia dla zwiększenia sztywności. Jednak to wydaje się mało praktyczne w warunkach amatorskich.



Ale....korpus to nie wszystko, krytycznym miejscem jest mocowanie stateczników. I tutaj trzeba wymyślić coś lepszego niż klejenie żywicą. Interesujące wydaje się wykonanie w spawanym aluminium. Rakiety Dart (bodajże) wykorzystywały silnik z dospawanymi statecznikami do którego dokręcano resztę rakiety (trochę jakby zapożyczenie z techniki wojskowej).

ODPOWIEDZ

Kto jest online

Użytkownicy przeglądający to forum: Obecnie na forum nie ma żadnego zarejestrowanego użytkownika i 1 gość