Austria 'Elefant' II

Juist de zone waar het stressmoment het grootst is.

 

Schade aan het model is er eigenlijk niet. De lijm is gemorst op een deel waar de beplanking mooi recht ligt. Ik heb even licht de schuurlat erover gehaald, het hout is niet problematisch hard geworden. Het valt dus mee.

Mijn vinger heeft nog steeds die enorme blaar, maar de pijn is weg. Ook daar valt de last dus mee. Piano spelen blijkt geen probleem.

Deze weergave komt niet helemaal overeen met hoe ik het straks wil bouwen. Ik wil de extra ligger over een lengte van 2-3 ribben geleidelijk naar 0 laten versmallen, maar dat is wat lastig intekenen. Dat los ik straks tijdens het bouwen wel op met insnijden van ribben waar nodig. De werkelijkheid wordt dus iets subtieler dan de tekening.
Verder komen er triplex (de eerste meter of zo, daarna balsa) webbings voor en achter de liggers, en op het gedeelte waar de ligger dubbel is uitgevoerd plaats ik misschien ook nog wel kops balsa tussen de liggers zodat ze niet ten opzichte van elkaar op de naad kunnen knikken.

De extra ligger wil ik wel net voor de remklep laten eindigen, omdat de remklep anders erg ver naar achteren komt te liggen.

De spanning in de liggers is het grootst bij rib 5 (daar eindigen de vleugelverbinders).
Ik zal eens kijken of de remkleppen eventueel nog 1 of 2 ribben verder naar buiten kunnen worden verschoven, maar ze zijn best lang.

 

Een andere oplossing is natuurlijk die tweede ligger, zoals jij het noemt, voor de eigenlijke hoofdligger te plaatsen. Wel netjes over een aantal ribben op "0" laten uitlopen.
Op die manier vormt de remklep ook stukken minder een "sollbruchstelle"

edit: wat verwacht je van die tweede vleugelverbinder, op die plek? Ik denk dat een 5 mm pennetje wat 20 mm de vleugel ingaat hetzelfde effekt heeft en bovendien een stuk makkelijker te maken is.

 

Het is sowieso verstandig om de rompkant van beide remkleppen verder naar buiten te leggen dan de tip van je stabilo. Anders kunnen er vervelende verrassingen optreden als je ze open zet.

 

Ik vrees dat dit een misverstand is.
Jij hebt het op de sterkte van de vleugel.
Met stressmoment bedoel ik de zone waar de vleugel het meest belast wordt.
Dit zijn twee verschillende zaken.
Het eerste stem je af op het tweede, begrijp je.
Deze wetenschap heb ik kunnen distilleren uit een Amerikaans modelbouwtijdschrift.
Bij tapse vleugels ligt de high-stresszone op ongeveer 1/3 van de vleugel vanaf de wortel.
In die zin is jouw probleem gemakkelijk op te lossen.
Je lijmt onder elke ligger een extra ligger tot op 2/3 van de vleugel vanaf de wortel.
Ik heb deze oefening reeds een paar maal gedaan en nog geen vleugelbreuk gehad.
Het is een beproefde wijze die je gerust kunt vertrouwen.
Pluspunt is dat je dan je je airbrakes kunt positioneren waar je zelf wilt (zoals op de real-scale).

Mvg,
Aurectar

 

Aurectar: definieer die "stress" eens nauwkeurig, want ik snap het niet.

Het buigmoment, c.q. de buigkrachten zijn het grootst bij de wortel.
De schuifkrachten (bovenzijde ligger wordt naar de romp gedrukt, de onderzijde er juist van weg getrokken) zijn ook het grootst aan de wortel.

Wat ik me kan voorstellen is het volgende:
1. Een tapse vleugel (zoals die van de Elefant) is zelfs bij gelijkblijvend profiel dikker aan de wortel dan richting tip. De weerstand tegen buigen neemt toe met het kwadraat van de dikte. Mogelijk dat die weerstand tegen buigen dus sneller terug loopt dan de buigkrachten zelf.
2. Vaak wordt een ligger gebouwd die van wortel tot tip gelijk is. Bv. boven en onder een 10x4 vuren lat. alleen de hoogte van de ligger neemt richting tip af. Als ik dan naar de kracht per mm2 in die vuren stringers kijk, zou het heel goed kunnen dat iets verder van de wortel weg, die kracht per mm2 iets groter is. De materiaalbelasting is daar dus hoger.

Als dat inderdaad het geval is reken ik dat tot een ontwerpfout. De ligger moet het krachtenverloop volgen, en tegen die optredende krachten bestand zijn. Als dat niet het geval is, heeft de bouwer een verkeerde ligger geconstrueerd, want hij heeft zelf een punt met hogere (te hoge?) materiaalbelasting gecreëerd.
Dit is een fout in dezelfde orde als waarnaar ik in post #220 verwees. Alleen daar krijg je, door die abrupte afnamen van de breedte van de ligger, een asymmetrische belasting van het verderlopende deel: een kerfpunt.

 

Deze begrijp ik ff niet. Raymond heeft al eens een keer aangehaald dat het maximale buigend moment ligt bij de vleugelwortel. Dat is een heel simpel sommetje.....
Ik kan me wel voorstellen dat de vleugel, nog een keer op 1/3 van de spw, of een stukje weg van het midden, extra belast wordt, daar waar de vleugelophanging ophoud. Vaak wordt vergeten daar een nette overgang te maken naar het restant van de konstruktie.
Is dat waar jij op doelt ?

 

Resultante

In een vleugelconstructie heb je inderdaad kritieke zones waar de sterkte precair is.
O.a de zone waar de vleugelverbinding ophoudt (door Raymond aangehaald) en ook waar rolroeren aanvangen.
Deze zones kunnen inderdaad breuklijnen genereren.

Je hebt de sterkte van de vleugel in functie van de belasting (niet omgekeerd).

Waar ik op doel is het volgende.
Een vleugel ondergaat een resultante van een hele rits krachten, tegenkrachten en steunpunten.
Zoals ik reeds zei heb ik dit kunnen distilleren uit een artikel in een modelbouwtijdschrift.
Ik vermoed dat de auteur van dit artikel een ingenieur luchtvaarttechniek moet geweest zijn.
Het probleem werd nader toegelicht door integraal berekenen van formules uit de weerstand van materialen.
Veel mensen redeneren als volgt.
Een vleugel werkt als een hefboom.
Kracht maal lengte krachtarm in het kwadraat .
Dit is waar, maar een vleugel wordt ook gedragen door de lucht.
En nog het meest dicht bij de wortel, zeker in geval van een tapse vleugel.
Dus is de integrale belasting een resultante van al deze gegevens.
Ik had het toch zo begrepen, of heb ik het mis?

Op het terrein heb ik, is het toeval of niet, al verscheidene malen kunnen vaststellen dat vleugelbreuk zich inderdaad voordeed op 1/3 van de vleugel vanaf de wortel voordeed.

Waarmee ik nu niet ga beweren dat, de zone, door Raymond aangegeven geen extra aandacht verdient.

Toch raad ik Raymond aan zijn tweede ligger verder te laten doorlopen dan op de CAD- tekening.
Vandaar mijn voorstel om tot 2/3 vanaf de wortel een tweede ligger onder
Te lijmen.

Deze voorzorgsmaatregel heb ik al op verscheidene werktekeningen kunnen constateren.

Mvg,
Aurectar

 

Dit is dus zo'n simpele voor-de-hand-liggende oplossing waar iemand anders je op moet wijzen. Die ga ik verder uitwerken.

Ik baseer me hier nog teveel op de tekening. Je hebt gelijk, de achterste pen is feitelijk niet meer dan een pen die de instelhoek van de vleugel vasthoudt. Deze kan dunner en korter (en dus lichter). Ga ik ook aanpassen.

Wat betreft de belasting op de constructie: ik heb redelijk inzicht in de krachten die op een constructie komen te staan. Ik ben zelf ook ingenieur in de vliegtuigbouwkunde. Die opleiding is alweer bijna 20 jaar geleden afgerond, dus de fijne details zijn weggezakt (ik heb me in de tussentijd meer bekwaamd in de vliegtuigstuurkunde), maar het algemene idee is er nog wel. Met bovenstaande aanpassingen heb ik vertrouwen dat het goed gaat komen.

 

Zou dit al meer in de richting komen? De 2e ligger is nu voor de hoofdligger geplaatst, tot halverwege de remklep.





Natuurlijk krijg je nu een nieuw zwakste punt, mogelijk bij het einde van de remklep. Maar een zwakste punt zal er altijd blijven. De liggers zouden op die plek voldoende gedimensioneerd moeten zijn om de krachten op te vangen. Deze constructie is al een stuk sterker van bij de vorige Elefant!

 

verder laten uitlopen

Ongetwijfeld, ziet er ook al beter uit of eerste CAD-tekening.
Maar waarom 2e ligger iets verder laten uitlopen.
Dit zou enkel de sterkte van je vleugel optimaliseren.
Gewichtstoename op geheel verwaarloosbaar in functie van vliegeigenschappen.

Mvg,
Aurectar

 

Dirk,

Ik hoop dat dit schetsje verhelderend genoeg is om je enige toelichting te verschaffen over wat ik met stress bedoel.

Mvg,
Aurectar

 

Wanneer de remklep op geen enkele manier met de dragende konstruktie verbonden is (gekoppeld aan de ligger/indekking) hoeft die zwakke plek niet te ontstaan.

 

Dit is een andere situatie als bij mijn Elefant. Hier gaat de indekking van alleen een D-box aan de buitenzijde naar volledige beplanking bij de wortel. Mijn vleugels worden geheel beplankt, daar is geen sprong in de 'stress' (=spanning). Of hier de spanning in de ligger of de spanning in de beplanking wordt bedoeld is mij overigens niet duidelijk, zou beide kunnen.

 

Inderdaad, dat schetsje is zeer verhelderend. Eigenlijk ondersteund het wat ik al opschreef: de bouwer/ontwerper heeft sterktesprong ingebouwd, nl. daar waar de vleugel van vol beplankt naar D-box-beplankt over gaat.

Een nuttige aanvulling in deze grafiek zou zijn: de lijn die de maximaal toelaatbare stress over de spanwijdte weergeeft.

Overigens: deze stres-sprong zou niet optreden bij alleen beplanking over de D-box, of (zoas Raymond gaat doen) een vol beplankte vleugel.

Correctie: "... ontstaat hier geen zwakke plek.". ;-)

Het lijkt mij duidelijk: de spanning in beide. Want dan volgt daar logischerwijze zo'n soort grafiek uit.
Of de lijn geheel boven, of geheel onder, of deels onder en deels boven de bending moment kromme ligt, geeft aan of de vleugel sterk genoeg is voor de beoordeelde belasting. Geheel eronder = voldoende sterk.

 

Dat hoeft niet. De 2 lijnen hebben beide een andere schaal (want een andere eenheid). De spanning in de ligger of beplanking moet onder een bepaalde vaste maximum waarde blijven, dan blijft het hout heel. De spanningslijn hoeft niet onder de buigkracht-lijn te blijven.

 

Je hebt gelijk. Ik heb erover zitten denken, maar had het gevoel niet nog meer details naar boven te halen.
En nou doe jij het alsnog. :evil:

;-)

 

Het beplanken duurt lang. Elke keer moet ik enkele plankjes flink nat maken en inklemmen, laten drogen en dan pas vastlijmen.


De onderste strips komen uit een andere plank balsa die wat harder is en duidelijk moeilijker te buigen is. En als je dan net te hard trekt of te ongeduldig bent wil er wel eens iets breken.


Huidige staat


Ik heb net 3 weken vrij gehad en was van plan veel meer te doen. Maar er bleven maar dingen tussen komen. En als dan het proces ook nog wat omslachtig is dan schiet het niet erg op .
Komende dagen weer weg voor de baas, volgende week ook een paar dagen op pad. Hopelijk kan ik tussendoor nog wat kleine dingen doen.

 

Maar het is wél fraai... een beetje of je een zeilschip aan het bouwen bent...

 

Ach Raymond, het is een hobby. Voor de momenten dat je je zou gaan vervelen moet je maar denken. En Bart schreef het ook al: het wordt weer een plaatje. En daar gaat het om.