Wytrzymałości na zrywanie aluminium i kompozytów

Sprawdzone przepisy na wykonywanie poszczególnych elementów modelu rakiety
Awatar użytkownika
Kacper
Supersonic PROFI
Posty: 722
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków

Wytrzymałości na zrywanie aluminium i kompozytów

Post autor: Kacper » niedziela, 7 sty 2018, 14:01

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

20180105_203039.jpg
20180105_203039.jpg (85.62 KiB) Przejrzano 686 razy
20180105_203654.jpg
20180105_203654.jpg (77.6 KiB) Przejrzano 686 razy
Poniżej przykładowo wykres dla próbki aluminium PA6
wykres2 PA6.png
wykres2 PA6.png (88.68 KiB) Przejrzano 686 razy
Podsumowanie wyników:
wyniki.png
wyniki.png (8.06 KiB) Przejrzano 686 razy
Wnioski

Dla wszystkich stopów aluminium uzyskane wyniki są wyższe niż podają producenci - bardzo dobra informacja, można zmniejszyć współczynnik bezpieczeństwa i odchudzić konstrukcję. :twisted:

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.

Awatar użytkownika
jaskiniowiec
Administrator
Posty: 2227
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków
Kontakt:

Re: Wytrzymałości na zrywanie aluminium i kompozytów

Post autor: jaskiniowiec » niedziela, 7 sty 2018, 16:28

Wpływ jakości żywic, ich producent, typ, rodzaj utwardzacza należy uznać za mało istotny? Wszak większość wytrzymałości to jednak sprawa włókien.

Awatar użytkownika
Kacper
Supersonic PROFI
Posty: 722
Rejestracja: niedziela, 30 sty 2011, 18:30
Lokalizacja: Kraków

Re: Wytrzymałości na zrywanie aluminium i kompozytów

Post autor: Kacper » niedziela, 14 sty 2018, 00:32

W przypadku rozciągania żywica ma bardzo mały wpływ, przy zgniataniu/zginaniu będzie to ważna kwestia.

ODPOWIEDZ

Kto jest online

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