...и даже Стиганд, архиепископ Кентерберийский, нашел это благоразумным…»
– Что он нашел? – спросил Робин Гусь.
– «… нашел это», – отвечала Мышь. – Ты что, не знаешь, что такое «это»?
– Еще бы мне не знать, – отвечал Робин Гусь. – Когда я что-нибудь нахожу, это обычно бывает лягушка или червяк. Вопрос в том, что же нашел архиепископ?
Льюис Кэрролл
Приключения Алисы в стране чудес
Введение.
Зачастую в форумах по радиоуправляемым моделям звучат фразы: "так прочнее, мало жесткости..."
Причем приводимые рекомендации носят эмпирический и, зачастую, субъективный характер.
Захотелось подкрепить такие рекомендации “численно”.
Еще в конце весны я попытался провести испытания различных образцов. Установка была простейшей:
Установка
Образцы из потолочной плиты (“потолочка”)
Испытания
В куске упаковочного пенопласта вырезал прямоугольное отверстие. На столе зафиксировал пятилитровой флягой с водой. Нагружаем планкой из бамбука с капроновым шнуром.
Нагрузка - подвешивание на шнур пластиковой бутылки с проволочным крючком, в которую налита на весах вода до нужного веса, замер прогиба - по прикрепленной линейке.
Очень неудобно, длительно, но результаты интересные.
Таблица
Графики
Какие выводы можно сделать
Сама по себе “потолочка” имеет очень слабую несущую способность (в смысле нагрузки ). Она просто прогнулась и проскочила в паз;
Скотч повышает жесткость, но толщина скотча практически на жесткость и прочность не влияет. Поэтому для обтяжки нужно использовать самый тонкий скотч;
Армированный скотч тянется и очень мало повышает жесткость, а вес увеличивает значительно.
Немного теории.
Подробнее о механических испытаниях можно найти много информации, например
или
Вкратце это можно пояснить так:
Строится диаграмма деформации. По оси “x” - относительное перемещение испытываемого образца (в нашем случае прогиб), по оси “y” - нагрузка.
Вначале деформация образца (при растяжении — приращение длины Δl, при изгибе - прогиб) пропорциональна возрастающей нагрузке Р (упругая деформация), затем в точке n эта пропорциональность нарушается. Настает так называемая пластическая деформация. При упругой деформации изменения геометрических размеров образца не происходит, т.е. при снятии нагрузки образец принимает первоначальные размеры.
Упругие свойства. В упругой области напряжение и деформация связаны коэффициентом пропорциональности. При растяжении σ = Еδ, где Е — т. н. модуль нормальной упругости, численно равный тангенсу угла наклона прямолинейного участка кривой.
Значения модуля упругости некоторых материалов можно посмотреть здесь и здесь
Дальше углубляться в теорию не станем. Отметим для себя два важных момента:
Нас интересует только прямолинейная часть графика прогиб/нагрузка
Чем круче прямой участок, тем больше жесткость испытываемого образца.
Следует отметить, что, как показали и испытания, и материалы из интернета, пластики имеют не строго пропорциональную зависимость прогиба от нагрузки. Как будет видно в дальнейшем график имеет слегка выпуклую форму.
Для нормальных испытаний нужно в динамике фиксировать усилие и прогиб, и по этим данным строить графики. И вот постепенно вызрела такая идея:
Замер нагрузки - бытовые весы с точностью 0,01 кг (10 гр) - достаточно.
Замер прогиба - по линейке с нонипусом аналогично штангенциркулю.
Создание нагрузки - обычный ворот, изобретенный еще 3 тысячи лет назад.
И, самое главное, регистрация: процесс записываем на видео и потом просматриваем покадрово, и для кадра с изменением показания перемещения/нагрузки - фиксируем прогиб и нагрузку.
). Она просто прогнулась и проскочила в паз;