Berekening doorbuiging alu platstaf

Gewoon even offtopic praten over van alles en nog wat.

Moderator: Moderators

Kjelt
Donateur
Berichten: 6313
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door Kjelt »

Hi ik ben geen mechanicus en zie even door de bomen het bos niet meer, wie kan me even op de juiste weg helpen ?

Stel ik heb een aluminium platstaf van 3050 mm lengte , 20mm hoogte en 4mm dikte die aan beide uiteindes bevestigd is.
Hoeveel buigt deze platstaf in het midden door zijn eigen gewicht nou door ?

Ik zie op wiki bij balkdoorbuigingsberekeningen iets van 6*M/bh^2 waarbij M het moment is en b de breedte en h de hoogte.

Even hoe ver ik zelf ben gekomen, niet dat ik meteen zonder zelf te klooien om hulp vraag :lol:

M is het moment in Nm dus denk ik dan zul je eerst het gewicht van de staf moeten bepalen.
Dat is inhoud maal soortelijk gewicht van aluminium, dan kom ik bij een 305 cm*0,4cm*2cm = 244cm3
SG aluminium is 2,755 g/cm3 dus gewicht van hele staf is 672 gram.

Het moment druk op de halve balk dus op die plaats is de afstand 1525mm.
De kracht in Newton is (gokje) halve gewicht maal de zwaartekracht is 0,336kg * 9,81 = 3,3N

Moment is dan 3,3*1,525 = 5Nm (klopt dat nog) ?

En dan zal de doorbuiging zijn 6*5 / (0.04 * (0.02)^2) = 18750000
en dan begrijp ik het niet meer want dit is wel een heel groot getal :mrgreen:

Dus ergens zal ik wel iets over het hoofd zien, mocht iemand me kunnen helpen heel graag. Alvast bedankt.
fluppie
Berichten: 130
Lid geworden op: 18 aug 2019 00:19

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door fluppie »

Volgens Fusion 360 2.5mm enkel door eigengewicht, dat lijkt me persoonlijk best veel.
19742

Maar heb dan in Flexbeam Pro de staf ingevoerd en dan kom ik op 1.32mm uit, dus denk wel dat het correct is. Als last heb ik een lijnlast genomen van 6.72N / 3050mm.
19744
Kjelt
Donateur
Berichten: 6313
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door Kjelt »

Ah bedankt 8)
Weet ik alleen nog niet hoe ik het zelf moet uitrekenen :mrgreen:
Is het veel werk zon simulatie of is dat zo gebeurd?
De vraag die ik echt heb is namelijk, hoe dik moet de staf zijn om max. 1mm door te buigen door zijn eigen gewicht?
Of is het beter om de hoogte te verhogen dus wat doet bv een 30mm hoge staf?
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 12045
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door hugo stoutjesdijk »

Kjelt schreef: 11 jan 2020 13:06 Ah bedankt 8)
Weet ik alleen nog niet hoe ik het zelf moet uitrekenen :mrgreen:
Is het veel werk zon simulatie of is dat zo gebeurd?
De vraag die ik echt heb is namelijk, hoe dik moet de staf zijn om max. 1mm door te buigen door zijn eigen gewicht?
Of is het beter om de hoogte te verhogen dus wat doet bv een 30mm hoge staf?
Als je de dikte verhoogt, wordt ie ook zwaarder, gevolg zelfde relatieve belasting dus ook zelfde doorbuiging.
Als je de hoogte groter maakt wordt ie verticaal wel stijver. (vergelijk een papiertje plat of op z'n kant)
(maar uitrekenen ben ik net zo goed in als jij. :mrgreen: )
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Kjelt
Donateur
Berichten: 6313
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door Kjelt »

Ja Hugo, daar staat me nog wel wat van bij, in ieder geval ook de reden dat ze balken in een huis altijd met de hoogste zijde vertikaal plaatsen en je kunt dit inderdaad ook makkelijk testen.
Gebruikersavatar
hugo stoutjesdijk
Donateur
Berichten: 12045
Lid geworden op: 02 mar 2011 17:04
Locatie: elst (u)
Contacteer:

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door hugo stoutjesdijk »

Ik had lang geleden ook eens zo'n principe berekening nodig. Vraag op tafel gelegd bij een 'echte' constructeur, kwam er niet uit, alleen dat de hoogte in het kwadraat uitmaakte of zo iets?
We hebben toen een testmodel gemaakt, puur op gevoel, en na ijking die hoogte aangepast en zo naar de uiteindelijke maat toegewerkt. (zou het ding eigenlijk nog es in SW moeten zetten en kijken hoe goed we dat eigenlijk gedaan hebben)
Normaal is niemand in de verplaatsing geïnteresseerd, alleen of het binnen de sterkte blijft.
Tegenwoordig geeft het CAD pakket meestal wel aan hoeveel het is.

Zo'n aluminium strip van 3 meter bij 4 mm is wel een heel slap ding trouwens. Al wordt ie 20cm breed blijft een slap ding, net als dat velletje papier.
Ik ben voor meer techniek op school, maar dan wel vanaf groep 1 basischool.
Kjelt
Donateur
Berichten: 6313
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door Kjelt »

Hi Hugo,
het is ook alleen maar de eindstrip waar mijn schermmasking aan komt, oftewel het is de rechte onderkant van de schermmasking en daarboven zit stof die door de buis(motor) strak gehouden wordt.
Het ging mij er meer om dat hij niet doorbuigt want dan zit er een deuk in mijn film ;-)
Hopelijk kan Fluppie nog even wat simulatiewaardes intikken om te zien of het binnen de 1mm doorbuiging blijft dan ben ik tevreden :)
Gebruikersavatar
hobbycnc23
Donateur
Berichten: 472
Lid geworden op: 31 okt 2018 19:02
Locatie: Geldrop

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door hobbycnc23 »

Hoi hh, heb ff dit topic gelezen, ben zelf ook een vonkentrekker, maar heb wel statica en mechanica gehad...heeeel lang geleden. Wat ik me wel herinner dat je het weerstandsmoment nodig hebt. Zal eens zoeken of ik nog een boek of collegedictaat kan vinden, maar heb al heel veel weg gegooid. Als ik het vind geef ik de juiste formules hier weer die je nodig hebt.
fluppie
Berichten: 130
Lid geworden op: 18 aug 2019 00:19

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door fluppie »

In Fusion 360 lang niet zo moeilijk, kan het online kijken met een hoogte van 40mm, zelfde breedte: https://a360.co/3a5w1QH
Je kan dan de simulatie activeren en op displacement zetten. Eventueel kan je de Fusion 360 file downloaden en zelf op je eigen systeem wat stoeien in Fusion 360, gratis voor particulieren en ik geloof zelfs bedrijven met een omzet van minder dan 100k.

Flexbeam Pro:
19745

Fusion 360:
19746
Kjelt
Donateur
Berichten: 6313
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door Kjelt »

Grote dank Fluppie 8)
Dus 40mm, mooi dan ga ik daar voor.
Eens bij aluminiumopmaat bestellen.
Gebruikersavatar
hobbycnc23
Donateur
Berichten: 472
Lid geworden op: 31 okt 2018 19:02
Locatie: Geldrop

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door hobbycnc23 »

Hoi Kjelt, ik begrijp dat je inmiddels geholpen bent. wel heel wat eenvoudiger dan die formules die ik wilde opzoeken. Heb het boek gevonden...maar dan er opnieuw flink induiken hoeft dus niet meer
bbg
Berichten: 168
Lid geworden op: 17 sep 2017 21:59
Locatie: drachten/eindhoven

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door bbg »

fluppie schreef: 11 jan 2020 19:11 Flexbeam Pro:
19745
Klopt de E-modulus die je ingevuld hebt? Ik dacht dat de E-modulus van aluminium rond de 70GPa zit. Hier lijkt het een factor 10 hoger.
fluppie
Berichten: 130
Lid geworden op: 18 aug 2019 00:19

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door fluppie »

Je hebt gelijk, dat is dus de standaard DB van Flexbeam, vermoedelijk zit daar een foutje in. Overigens kan je de lite versie gratis downloaden. Maar voor die € 12,50 dat het kost heb ik maar gelijk de PRO gekocht.
https://www.vinksda.com/product/flexbeam-pro/

19747
Kjelt
Donateur
Berichten: 6313
Lid geworden op: 14 jun 2007 21:51
Locatie: Eindhoven

Re: Berekening doorbuiging alu platstaf

Bericht door Kjelt »

hobbycnc23 schreef: 11 jan 2020 22:28 Hoi Kjelt, ik begrijp dat je inmiddels geholpen bent. wel heel wat eenvoudiger dan die formules die ik wilde opzoeken. Heb het boek gevonden...maar dan er opnieuw flink induiken hoeft dus niet meer
Als het echt zo complex is, nee dan ga ik ook wel voor de simulatie ;-)
Als je het boek op de cncdag brabant eens wilt meenemen want ben toch wel nieuwsgierig.
Plaats reactie