f Прочностные расчеты мачты.
Гонки и путешествия под парусом
Новости Регаты Рулевые Форум Видео Фотоконкурс Справочник

Автор Тема: Прочностные расчеты мачты.  (Прочитано 2507 раз)

0 Пользователей и 1 Гость смотрят эту тему.

Илья МГУ

  • Сообщений: 3461
  • Уважуха: +343/-165
  • Название: "Котоярви"
  • Тип: большая байдарка
  • Номер: М597
Прочностные расчеты мачты.
« : 19 Мая, 2009, 10:46:09 »
И тот и другой профиль изготавливаются из сплава менее прочного чем Д16Т, в связи с чем их устойчивость оставляет желать лучшего...

Неправильно. Устойчивость вообще не зависит от прочности. В формулу Эйлера для расчёта устойчивости входит не прочность, а модуль упругости. В этой связи, не имеет значения, из какого сплава сделана мачта, т.к. модуль упругости практически одинаков для всех сплавов алюминия. Поэтому профиля и не пытаются делать из Д16Т, это попросту ненужно.
"Лучше нет для нас призванья, чем бесплодные скитанья..."      Ю. Визбор

Никанор Воронежский

  • Пользователь забанен
  • Сообщений: 5587
  • Уважуха: +234/-318
  • Анша Абдуль
  • Название: Торнадо был.
  • Тип: Сейчас Ямаха ттр-250
Re: Прочностные расчеты мачты.
« Ответ #1 : 19 Мая, 2009, 13:21:59 »
Я то же хотел это написать, даже набрал. А потом подумал что всё же сигма то же имеет значение, например в районе гика изгиб. И потом многие мачты сильно гнуться, и работают как изогнутые стержни, а тут уже имеет значение и прочность.

Илья МГУ

  • Сообщений: 3461
  • Уважуха: +343/-165
  • Название: "Котоярви"
  • Тип: большая байдарка
  • Номер: М597
Re: Прочностные расчеты мачты.
« Ответ #2 : 19 Мая, 2009, 15:59:43 »
Я позволю себе не согласится с Ильей.
Как известно условие прочности для центрально сжатых элементов G=N/φA≤R,
для изгибаемых элементов G=M/W≤R, где R-расчетное сопротивление материала.
А у Д16 оно значительно больше чем у АМГ.

Всё так. Но запас прочности практически любой мачты огромен. Если посчитать просторовскую мачту без учёта устойчивости, именно на прочность, то получится, что она выдержит кратковременное осевое сжатие в 15 тонн (Д16Т) или 4.9 тонн, если её сделать из АД31. Учитывая, что устойчивость она потеряет при сжатии в полторы тонны (будем оптимистами), то нет никакой разницы, из какого материала её делать.
Дополнительно, в мачте есть нормальные напряжения и от изгиба гротом. Однако, эти напряжения ещё меньше по величине и при расчёте мачты ими можно попросту пренебречь.

Помимо прочего, мачты из мягких деформируемых сплавов безопаснее, т.к. при потере устойчивости гнутся, а дюралевы ломаются с образованием острых осколков. Был случай, когда Потерявшая устойчивость мачта Фиорда при разрушении навылет пробила осколком корпус.
"Лучше нет для нас призванья, чем бесплодные скитанья..."      Ю. Визбор

Илья МГУ

  • Сообщений: 3461
  • Уважуха: +343/-165
  • Название: "Котоярви"
  • Тип: большая байдарка
  • Номер: М597
Re: Прочностные расчеты мачты.
« Ответ #3 : 21 Мая, 2009, 11:51:23 »
φ-коэффициент продольного изгиба. Зависит от гибкости мачты и способов закреплния мачты.

Расчёт по "Фи"(коэф. снижения осевой нагрузки) производится в сомнительных случаях, когда непонятно, что важнее - устойчивость или прочность, т.е. для расчёта коротких стержней. Большое значение"Фи" означает, что с прочностью проблем нет и стойка потеряет устойчивость имея большой запас по прочности сечения. В таких случаях следует считать по формуле Эйлера. Длинные и гибкие мачты судов - как раз тот случай. Вот ссылка по теме:
http://www.toehelp.ru/theory/sopromat/44.html

Попыток делать дюралевый профиль даже не предпренималось, хотя это в принципе возможно. Например, фрезерованием толстостенной трубы. По стоимости было бы дешевле композитных мачт.
 Поэтому, мачты из АД33, это удачное совпадение интересов производителя и потребностей потребителя.
"Лучше нет для нас призванья, чем бесплодные скитанья..."      Ю. Визбор

кофейник

  • Сообщений: 1
  • Уважуха: +1/-0
Re: Прочностные расчеты мачты.
« Ответ #4 : 01 Сентября, 2010, 01:57:05 »
Народ, я тут на досуге перечитывал ветку с начала. Вот Илья говорит, что предел прочности не играет роли. Но ведь вот какой вопрос, раз мачта согнулась и осталась сдеформированной, значит этот предел для данного сплава наступил. Однако после некоторого угла изгиба деформация прекратилась и мачта совсем уж не сложилась. Так вот сам вопрос, а если бы она была сделана из сплава с вдвое большим пределом (д16т), разьве она бы не согнулась упруго на тот же угол но без появления пластической деформации??