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Trevize
SP-Schnüffler Registriert seit: Jan 2008 Wohnort: nahe Gö Verein: Solaris, TRA (L1), AGM Beiträge: 929 Status: Offline |
Beitrag 7120929
, Raketenrohre: Ergebnisse einer statischen Druckprüfung
[10. November 2009 um 15:19]
Hallo,
ein Professor der hiesigen Fachhochschule hat mir netterweise die Gelegenheit gegeben, einige statische Druckversuche an einem 30 kN-Prüfstand zu machen. Die Resultate finde ich hochinteressant. Insgesamt wurden sieben Rohre getestet, drei davon Eigenbau. Die Ergebnisse der vier kaufbaren Rohre sind hier: Material: Pappe Außen-D. / mm: 41,5 Wandstärke / mm: 0,8 Höhe / mm: 400 Maximale Last / N: 880 Masse / g: 24 Material: Pappe Außen-D. / mm: 41 Wandstärke / mm: 1,5 Höhe / mm: 400 Maximale Last / N: 1900 Masse / g: 55 Material: "Kraft Phenolic Airframe" Außen-D. / mm: 42 Wandstärke / mm: 1,8 Höhe / mm: 400 Maximale Last / N: 7500 Masse / g: 72 Material: "Blue Tube" Außen-D. / mm: 42 Wandstärke / mm: 1,9 Höhe / mm: 400 Maximale Last / N: 7500 Masse / g: 93 Das dritte Rohr von oben ist mit einem Knall geborsten, während die anderen Rohre einknickten. Der Testlauf ist sicher nicht besonders repräsentativ. Die Maschine hat zwar ein Profi bedient, aber die Probenvorbereitung durch mich war zwar nach bestem Wissen, aber sicher amateurhaft. Ergebnisse der Tests der selbst gefertigten Rohre waren, dass mit einem Glas (120g)/Balsa (0,6mm)/Glas (120g)-Sandwich-Rohr Festigkeiten erreicht werden, die bei gleicher Masse um etwa den Faktor 1,6 über den Werten eines qualitativ hochwertigen Papprohres liegen. Ein reines Glasfaser-Handlaminat schafft mehr als doppelte Festigkeit, bringt aber über 40% mehr Masse. Grüße! Hagen |
Neil
99.9% harmless nerd
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Beitrag 7120930
[10. November 2009 um 15:53]
Hi,
wie habt ihr denn die Rohre eingespannt? Ich wollte sowas auch mal machen bei meinem Prof. Er hatte nur Angst das so ein Rohr seitlich wie eine Sprungfeder heraus fliegt und seinen Assistenten erschlägt. Hast du mal die Rohre nachgerechnet was sie theoretisch aushalten müßten? Gruß Neil Die Erde ist eine Scheibe. Egal in welche Richtung sich die Menschheit bewegt, sie geht immer auf einen Abgrund zu. |
Oliver Arend
Administrator
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Beitrag 7120932
[10. November 2009 um 17:45]
War das Versagen eher durch Kompression oder eher durch Beulen? Aber in jedem Fall sieht man gut, dass Raketen in Längsrichtung total überdimensioniert sind ;-)
Oliver |
Trevize
SP-Schnüffler Registriert seit: Jan 2008 Wohnort: nahe Gö Verein: Solaris, TRA (L1), AGM Beiträge: 929 Status: Offline |
Beitrag 7120934
[10. November 2009 um 18:06]
@Neil: Die Rohre wurde zwischen zwei planen Stahlplatten gespannt. Weggeflogen ist da nichts. Zu den Berechnungen: Nicht einfach. Eulerfall oder Tetmajerfall? Noch schlimmer: Beulen? Da fehlen mir schlicht Fachkenntnisse und wahrscheinlich auch Rechnerkapazität. Bin aber für Infos dankbar ;o)
@Oliver: Alle langen Rohre bis auf das Phenolharz-verstärkte sind an den Stoßkanten der Wickelbahnen geknickt. Zitat: In jedem Fall sieht man, dass Blue Tube schwerer ist als Phenolic und dabei nicht einmal mehr wegsteckt. Es scheint dazu auch noch einen kleineren E-Modul zu haben. Ich hatte in der Tat auch vor, in Querrichtung zu testen. Aber wie sollte eine entsprechende Prüfvorrichtung aussehen? Vorschläge? Grüße! Hagen |
Oliver Arend
Administrator
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Beitrag 7120935
[10. November 2009 um 18:23]
In Querrichtung wird eine Rakete gar nicht belastet, würde ich sagen. Torsion schon eher, und am ehesten wohl Biegung.
Oliver |
Trevize
SP-Schnüffler Registriert seit: Jan 2008 Wohnort: nahe Gö Verein: Solaris, TRA (L1), AGM Beiträge: 929 Status: Offline |
Beitrag 7120936
[10. November 2009 um 20:09]
*g* das mag ja sein, aber Torsion kann der Prüfstand nicht und um Biegung zu testen muss ich das Rohr irgendwie quer (90° gekippt zu "längs", nicht dass wir aneinander vorbeireden) einspannen und dann Last aufbringen. Nur wie und wo einspannen und wie und wo belasten? Mitte? Ende? Eher punktuell? Eher flächig?
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Reinhard
Überflieger Registriert seit: Sep 2003 Wohnort: Österreich Verein: TRA #10691, AGM Beiträge: 1186 Status: Offline |
Beitrag 7120937
[10. November 2009 um 20:15]
Das deckt sich dann ganz gut mit diesen Werten hier:
http://www.rocketmaterials.org/datastore/tubes/Axial/ http://www.alwaysreadyrocketry.com/products/axialcrushweb.jpg Dort war der Durchmesser doppelt so hoch, genauso wie die Bruchlast. Die Wandstärke wird gleich sein, denke ich. Gruß Reinhard |
Oliver Arend
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Beitrag 7120938
[10. November 2009 um 20:15]
Naja, eine Belastung des gesamten Rohrs mit demselben Biegemoment ist etwas schwierig, da Du dazu quasi an einem Ende eine Torsion quer zur Längsachse des Rohrs aufbringen musst. Ansonsten an einer Seite fest einspannen (kein Freiheitsgrad), und auf der anderen Seite idealerweise so, dass Du nur in eine Richtung eine Kraft aufbringst, und das momentenfrei. Aber ich fürchte das wird nicht so einfach.
Oliver |
Achim
Moderator
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Beitrag 7122900
[12. November 2009 um 01:30]
Frage ist auch, ob eine statische Belastung der Praxis entspricht. Im Flug werden wohl eher dynamische Wechselkräfte auftreten.
Gruß, Achim Der größte Feind des Erfolges ist die Perfektion |
Oliver Arend
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Beitrag 7123905
[12. November 2009 um 10:26]
Das schon, aber am Körperrohr dürften die ja relativ gut gedämpft sein, und die Zyklenzahl, die man für eine vernünftige Ermüdung des Materials braucht, werden wir wohl auch nicht erreichen.
Ist eben alles nur eine Annäherung. Oliver |