Design von mehreren Holzschichten

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Ich arbeite derzeit an der Gestaltung eines Teeterboards für den Zirkus (eine Wippe, bei der die Leute an den Enden auf und ab springen) und benötige Ratschläge zu meiner Methodik für die Holzauswahl. Das Primärholz wird Vic-Esche (auch bekannt als Tasmanian Oak) sein, mit einer möglichen zweiten Schicht Kiefer darunter. Derzeit plane ich 3-Punkt-Biegeversuche für jedes Holz, und zwar mit verschiedenen Stärken als Doppel- oder Dreifachschicht (Esche / Kiefer, Kiefer / Esche, Esche / Kiefer / Esche, Kiefer / Esche usw.). Dies wird verwendet, um Materialdaten zu erhalten.

Mein Hauptanliegen ist die Skalierbarkeit, dh, können die erhaltenen Spannungswerte auf die volle Größe des Modells angewendet werden, aufgrund der etwas unvorhersehbaren und unregelmäßigen Natur des Holzes. Mein anderes Anliegen ist es, den Klebstoff in die Analyse einzubeziehen. Ich weiß nicht, wie man eine vernünftige theoretische Berechnung für die Mehrschichtplatte erhält, im Gegensatz zu der Einzelplatte, für die die Berechnungen extrem einfach sind.

Jonathan Carver
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Sie sollten auf Ihre ursprüngliche Frage verlinken: engineering.stackexchange.com/q/19754/10902
Solar Mike
Die ursprünglichen Fragen sind nicht allzu relevant, da wir uns von der Verwendung der FEM abgewandt und einen vielschichtigen Ansatz gewählt haben.
Jonathan Carver
Ich würde sagen, innerhalb der Vernunft skalierbar. Ich weiß nicht, ob ich einem winzigen Modell aus Holzfurnier vertrauen würde. Für die Mischholzanalyse würde ich empfehlen, dass Sie sich direkt an FEM wenden, es sei denn, Sie sind bereits mit der Verbundlaminattheorie vertraut.
Agentp
Einige unserer ältesten Gebäude sind aus Holz und sie hatten keine FEA usw. usw.
Solar Mike
Abgesehen von theoretischen Berechnungen denke ich, dass Sie die Platte aus Sperrholz in Marinequalität herstellen sollten, das mit einem Glasfasertuch mit einer Art Harz laminiert ist. Diese Materialien sind viel einheitlicher, stärker und vorhersehbarer als das, was Sie in Ihrer Frage vorschlagen. Sie erhalten ein Verbundlaminat, auf das Sie, wie Agentp sagt, die Laminattheorie anwenden können.
William Hird

Antworten:

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Die Ergebnisse sind skalierbar, Sie gehen jedoch davon aus, dass die Qualität des Holzes durchgehend einheitlich ist.

Im Baugewerbe gibt es Normen, die Größe, Anzahl und Lage von Fehlern wie Knoten usw. festlegen - diese verringern die Tragfähigkeit usw.

Sie müssen entweder sicherstellen, dass das Holz keine oder nur wenige Mängel aufweist, oder das Material überdimensionieren, um die Auswirkungen abzudecken ...

Solar Mike
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Laminierte Würdeigenschaften müssen berechnet und dann mit herkömmlichen Methoden analysiert werden.

da.dy2

da1dy2+da2dy2+dandy2..

Für die Scherung können Sie zusammengesetzte Strahlscherungsgleichungen verwenden. All dies können Sie problemlos in einer Tabelle tun, die Sie für alternative Materialien und Abmessungen speichern. Fragen der Skalierbarkeit sind also stumm.

Kamran
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Wird das Balken-Teeterboard in Scherung sein? Oder biegen ...
Solar Mike
Der Balken würde sich unter dynamischer Belastung verbiegen, wenn er ungefähr das 20-fache des Springgewichts hätte, vorausgesetzt, er springt 20-mal mehr als das Spiel des Brettes. Es wird auch unter großer Scherung speziell über den Träger geführt. Alle Lasten sollten mit dem entsprechenden Multiplikationsfaktor multipliziert werden.
Kamran
das ist doch wohl ein beugen über die stütze?
Solar Mike
Ja, aber der Schleudertrauma an den Enden ist auch groß.
Kamran