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Oliver Arend
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Immer wieder gibt es Leute, die auf die Idee kommen, ihre Raketen statt aus einem normalen Rohr auf einer "Fachwerk"-Struktur aus Stringern und Spanten aufzubauen.
Was hat eine solche Konstruktion für Vor- und Nachteile?
Oliver
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Johannes (Axe) Haux
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Zitat:
Original geschrieben von Oliver Arend
Immer wieder gibt es Leute, die auf die Idee kommen, ihre Raketen statt aus einem normalen Rohr auf einer "Fachwerk"-Struktur aus Stringern und Spanten aufzubauen.
Was hat eine solche Konstruktion für Vor- und Nachteile?
Oliver
Hi Oliver, wenn es sauber gemacht wird, so hat die 'Fachwerkskonstruktion' Gewichts/Festigkeitsvorteile. Des weiteren ist 'jede' Form machbar (voellig ohne Negativform). Nachteil ist der Zeitaufwand. Beispielmodell: Udo's Siegerrakete beim CNP 2002. Gruss Johannes
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Neil
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Hi,
es macht jede Menge Spaß sowas zu bauen und es ergibt wirklich ein schönes Gewichtverhältnis.
Desweiteren kann man das gut für den Prototypenbau verwenden.
Gruß
Neil
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Andi Wirth
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Kann ich alles bestätigen. Wir verwenden diese Methode oft für Prototypen oder Einzelexemplare im Modellflug. Du kannst Verstärkungen sehr einfach gezielt dort anbringen, wo du sie brauchst. Allerdings: der Gewichtsvorteil ist dahin, wenn du viel Spachtel brauchst ...  Gruss Andi
Lebenserfahrung ist die Summe der Fehler, die zu machen sich kein anderer gefunden hat. (Jules Romains)
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Oliver Arend
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Mich haben die Argumente nicht ganz losgelassen, da ich nach einem Semester Festigkeitslehre der relativ festen Überzeugung bin, dass ein einfacher Hohlzylinder bei gleichem Gewicht, gleicher Länge und gleichem Außendurchmesser, doch stabiler ist als eine Stringer/Spanten-Konstruktion. Ich habe heute meinen Festigkeitslehre-Prof darauf angesprochen, der sich über sowas noch keine Gedanken gemacht hat, meiner Idee aber folgen konnte. Ich soll ihn in ein paar Wochen nochmal fragen ;-)
Ich habe bald vorlesungsfrei und werde mal ein bisschen herumrechnen.
Ich vermute, dass eine S/S-Konstruktion insofern Vorteile bietet, als dass punktuelle oder linienförmige Kraftübertragung besser realisiert werden kann. Natürlich gibt es auch Vorteile bei der Fertigung von großen Flugzeugen und Raketen, aber Aufwand und Kosten möchte ich hier außen vor lassen.
Oliver
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Neil
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Hi,
ich habe mir auch mal Gedanken zur Festigkeit gemacht aber mehr in Richtung Sandwichbauweise.
Vergleicht man eine Massive Stange und ein Rohr mit gleichen Außendruchmesser, so stellt man fest, das die Massive Stange stabiler ist, weil einfach mehr Mateiral da ist für die Kraftübertragung.
Nimmt man aber jetzt ein Rohr was die gleiche Festigkeit haben soll, so muss es im Durchmesser größer sein als die Massive Stange. Dabei nimmt es die gleiche oder mehr Kräfte auf bei weniger Materialaufwand.
Das kann man ja jetzt auch auf ein Fachwerk übertragen. Nichts anderes ist ja eine Stringer Spanten Kontruktion.
Nehme ich eine Massive Platte um die Form zu wahren oder nehme ich zwei Dünne Platten und halte die mit Quersteben auf Distanz.
Ich würde sagen, das muss mal durchgerechnet werden. Gleiches Material gleiche Anforderung an die Stabilität. Dann wird sich zeigen was idealer ist.
Interesant hier noch vielleicht, das moderne Verbundwerkstoffrümpfe nicht mit s und S gebaut werden.
Gruß
Neil
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Oliver Arend
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Dein Rohr-Stange-Vergleich hinkt insofern, als dass Du "Stabilität" nicht definierst. Widerstand gegen
- Kompression/Zug
- Knickung
- Biegung
- Torsion
oder was?
Mit weniger Materialaufwand kannst Du ein _steiferes_ Rohr herstellen (also Widerstand gegen Biegung und Torsion), aber es würde unter Zug leichter reißen.
Du hast damit übrigens selbst den Grund geliefert, warum der Hohlzylinder "perfekt" ist... er hat die Masse komplett außen verteilt und erreicht damit bei gleicher Zugfestigkeit eine wesentlich höhere Stabilität gegenüber Biegung und Torsion.
Oliver
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Neil
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Hi,
du mußt bei Vollmaterial noch Lunker berücksichtigen. Schau mal in Tabellenbücher nach, dort sinkt die Zugfestigkeit mit steigendem Durchmesser.
Du hast aber Recht, ein Rohr auf Druck belastet hält weniger aus.
Habt ihr in der Festigkeitslehre schon den Flächenwiderstandsmoment gehabt?
Die Stringer Spantenlösung hat den Vorteil, das du Gewicht sparst und beliebige Formen machen kannst.
Es wäre ja auch ein theoretisch festes Rohr denkbar, was deine Biegebeanspruchung aushalten würde, aber durch sein Eigengewicht zusammenfallen würde. Dann wird es durch Stringer und Spanten in For gehalten.
Gruß
Neil
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Oliver Arend
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Natürlich ist Vollmaterial etwas anfälliger. Aber ich will ja auch gar kein Vollmaterial verwenden, sondern ein Rohr.
Natürlich hatten wir Flächenträgheitsmoment, daher auch meine Argumentation.
> Die Stringer Spantenlösung hat den Vorteil, das du Gewicht sparst
Und eben das bestreite ich aus o.g. Gründen! Die Zugfestigkeit mag gleich oder etwas größer sein (wobei die Sache automatisch schwerer würde), aber die Biegefestigkeit ist niedriger.
Oliver
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Andi Wirth
Überflieger
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Hallo miteinander
Meiner Meinung nach ist es so, dass ein sehr leichtes Rohr, dass rein theoretisch gerade genügend Festigkeit hätte, die Kräfte aufzunehmen, bei grossen Durchmessern anfällig auf Einbeulungen ist –> Knicke; Festigkeit dahin. Wenn ich die Masse auf Spanten und Stringer verteile, knicken die nicht so leicht, die Masse ist aber ebenfalls einigermassen geschickt verteilt –> günstiges Widerstandsmoment.
Dazu kommt, was auch schon mehrfach genannt wurde: ich kann die Konstruktion so aufbauen, dass ich alle Teile ausserhalb meiner Grundform (Rohr) integrieren kann, ohne dass ich einen völlig neuen Aufbau brauche (Flossen). Und - ebenfalls schon erwähnt - es ist fast jede Form möglich.
Gruss
Andi
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15. Januar 2003 um 15:09]
