såg i häromdan ett program om F1 och hur de testa skalenliga bilar i vindtunnel mm och då körde de med en vind på 300km/h

det som slog mig var hur beräknar man saker i skala ?

då tänkte jag i första hand vridstyvhet och arodynamik

tycker att det var nått som kunde vara intresant att veta med tanke på om man ska göra nått så är det enklare och billigare att göra en modell innan som man kan prova på

och jag tyckte att detta borde vara saker som andra aningen kan eller vill lära sig

(har en liten tanke men skulle villa veta från nån som har koll på detta)

Spänningarna som uppstår vid vridtester ändras linjärt med lasten. Likaså nedböjningen som i sin tur används för att beräkna vridstyvheten.
Likadant med en modell. Är den tillräkligt bra så kommer du få samma effekt som vid test med skala 1:1, bara det att du lägger på mindre last för samma resultat. Ju mer last du lägger på inom rimliga gränser (ej plasticering) ju mer exakta, tydbara, svar kommer du få.

Kolla Göran Malmbergs hemsida för inspiration.

har inte hittat det i görans bok utan bara att det är samband som är linjära men inte hur skalan påverkar

tänkte ex om man gör en beräkning på vridstyvheten i en röram
är det I i rören man använder eller är det snittarian (tänkte att det är nästan bara tryck/drag)

tex.
i skala 1/10 så blir det 1/100 av arean (det borde då bli arean som är viktig?)

och då blir det bli en ändring på vridstyvhet med 100ggr (minskad area) x 100ggr (10^2 i avstånd från rotationscentrom) = 10 000ggr (ifall det är samma matterial) eller är det jag som tänkt fel?

och när det gäller aerodynamiken så borde väll luftströmmarna i 5m/s på en modell (1/10) bete sig som en fulskalig 1:1 i 50m/s medan krafterna borde bli 1/1000 mot verkligheten (1/100 av arean x 1/10 av kraften som påverkar ytorna)

är jag helt ute och cyklar nu för jag hitta lite lite när jag leta
att det har direkt relation ifall man gör det rätt är ideen med modeller men frågan var hur sambandet ser ut!

Hmm, jag där sätter du mig på pottkanten...leker bara med fullskalesimuleringar av chassin i FEM-program så detta med skalmodeller osv har jag dålig koll på.

Görans bok vet jag inte om det står sååå mkt om saken i men han har en hel del kul info om modeller på sin hemsida.

tänkte som en kompletering till de krångliga FEM progamen eller ett alternatis iställe för programen

men om du är van vid att använda dessa program hur blir det ifall du ändrar sifrorna en en ram / rörskilet
(tänkte att vissa av programen mäter väll allt i tum medan andra i mm vilket också blir en skala med märkbara andra värden !)

Van och van...
Börjat skrapa lite på ytan.

Har enbart kört i mm så jag vet inte hur det blir om man "skalar om"...
Jo föresten, det gjorde jag visst det!

Programmet baserar sig faktiskt på meter så första chassit blev ca 4 km långt.
Men egentligen påverkade detta inte resultaten mer än att man fick skala om svaren linjärt med en faktor 1000...blev det va?

Ja du ser, jag är inte så haj på detta än...men det är kul och det kommer.

Aerodynamiska resultat är inte särskilt skalbara, då aerodynamik dels är olinjär och även kraftigt storleksberoende, pga Reynoldstals-beroende effekter. Men får man upp Reynoldstalet, genom t.ex. trycksättning av vindtunneln, eller använda vattentunnel, så går det hyfsat att skala med vissa begränsningar. Det går förstås att använda sig av resultaten ändå, men inte helt enkelt. Översätta vindtunnelresultat vid skaltester till verkligheten är en inte helt enkel vetenskap.

Som fotnot kan nämnas att den kunskapen snart är minimal i Sverige då nästan alla svenska vindtunnlar har lagts ned de senaste åren. Tråkigt, då Sverige under efterkrigstiden varit tämligen framstående inom detta område.

ööööö hmm äää här kommer lite svammel

Vid skalning av aerodynamik så ska man väl se till att Reynolds tal är typ detsamma väl?

Alltså Re = rå*v*L/my
där
rå = densitet (hur stavar man rho?)
v = medelhastighet
L = karasteristisk (hur fan stavar man? =P) längd
my = fluidens viskositet

Så jo det blir väl som du säger att minskat man L så ska man öka v med lika mycket. Om jag nu kommer ihåg rätt, dvs

Man kan ju också ändra viskositet å sånt. Typ köra modellen i vatten å liknande. Men det är säkert svårare å få bra resultat då?
Fluiddynamik är lite lurigt för det mesta så fullskalemodeller är nog det enklaste om man inte vet vad man pysslar med. Beror ju lite på vilken precision man är ute efters såklart

Angående storleken på krafterna så törs jag inte säga nånting.


Vridstyvhet:
hm instinktivt så säger jag att det inte är linjärt utan kvadratiskt eller nåt. Men jag har inga bra argument för det
Tryckande å dragande krafter...
Längdminskningen på rören ger en linjär uppstyvning...
Arean på rören minskar å andra sidan kvadratiskt vilket ger en kvardatisk öö nerstyvning =P
Så summa sumarum linjär minskning i vridstyvhet. ?
Men! modellen ska ju böjja sig skalenlingt så då blir det kvadratiskt ändå!?

Säkert fel men lite tankar iaf

sebatlh skrev:

ööööö hmm äää här kommer lite svammel Vid skalning av aerodynamik så ska man väl se till att Reynolds tal är typ detsamma väl? Alltså Re = rå*v*L/my där rå = densitet (hur stavar man rho?) v = medelhastighet L = karasteristisk (hur fan stavar man? =P) längd my = fluidens viskositet Så jo det blir väl som du säger att minskat man L så ska man öka v med lika mycket. Om jag nu kommer ihåg rätt, dvs

min tanke var att man skulle minska farten så att det är samma tid för luften att pasera modellen som den slutgiltiga konstruktionen
och saker som orsakar sug, virvlar mm tykte jag blir fel om farten på luften ökas eller är den samma på en modell i skala eller tänkte jag fel nu?

när det gäller vrisstyvheten så glömde jag att man minskar avståndet som man belastar med 10ggr också så då blir det en vridstyvhetsförändring på 1000ggr i skala 1/10 altså kubiken på skalan

men nån här borde väll gjort simuleringar i skala om inte på bilar så på andra stålkonstruktioner ?

ville mest vecka diskutionen om detta så man får ett hum om det och höra andras åsikter
sen om det kan leda till en sammanfatning som blir sparad i FAQ skulle nog kunna vara ett hjälpmedel och en tanke för de som planerar olika saker

Citat:

min tanke var att man skulle minska farten så att det är samma tid för luften att pasera modellen som den slutgiltiga konstruktionen och saker som orsakar sug, virvlar mm tykte jag blir fel om farten på luften ökas eller är den samma på en modell i skala eller tänkte jag fel nu?

Asså jag kommer inte ihåg riktigt. Men ja jag tror du tänker fel =P (fast det låter ju ganska logiskt )
Små avstånd kräver högre hastighet för att få samma typ av flöde. Så har jag för mig att det är.
Kollar man på definitionen av Reynolds tal exempelvis så är det så iaf...
Men det finns andra här som kan det där bättre

AndersY skrev:

Aerodynamiska resultat är inte särskilt skalbara, då aerodynamik dels är olinjär och även kraftigt storleksberoende, pga Reynoldstals-beroende effekter. Men får man upp Reynoldstalet, genom t.ex. trycksättning av vindtunneln, eller använda vattentunnel, så går det hyfsat att skala med vissa begränsningar. Det går förstås att använda sig av resultaten ändå, men inte helt enkelt. Översätta vindtunnelresultat vid skaltester till verkligheten är en inte helt enkel vetenskap. Som fotnot kan nämnas att den kunskapen snart är minimal i Sverige då nästan alla svenska vindtunnlar har lagts ned de senaste åren. Tråkigt, då Sverige under efterkrigstiden varit tämligen framstående inom detta område.

I alla fall fram till för något år sedan så körde alla F1 stall icke trycksatta luftvindtunnlar, vill minnas att skalan var kring 0,5. Det fanns då stall som hade vindtunnlar som kunde trycksättas men de utnyttjade inte det. Har inte riktigt koll på vad de gör idag men de kör ganska säkert skalamodeller, fullskala skulle bli för dyrt, dels p.g.a storeken på tunneln, dels för att modellerna skulle bli väldigt dyra då de i så fall måste tillverkas i starkare material.

FOI har väl kvar någon vindunnel ännu, både över och underljuds, om jag minns rätt.

det jag mindes av F1 programet var att de hadde en skala på 45% (knapt hälften altså) och de körde så bilarna i 300km/h (om mitt minne inte sviker mig vilket jag inte tror ) och om min teori håller så skulle aerodynamiska egenskaperna då mätas upp till 600km/h vilket inte är helt orimligt att man vill testa till för att vara på säkra sidan medan din teori (anders) skulle stämma så skulle det klara av farttester på ca 150-200km/h vilket är lite väl låg hastighet för F1 bilar


det jag var inne på var hur luftströmmar beter sig inte att de skulle motsvara samma kraft på en modell som i verkligheten
sen var ju frågan hur kraften blir med samma typ av aerodynamiska egenskaper (iförhållande till skalan) (tänkte på att vindmotståndet ökas också med kvadraten på hastigheten)


och är det ingen som kan svara på hur vridstyvhet beter sig i skala ?

Rullen skrev:

min tanke var att man skulle minska farten så att det är samma tid för luften att pasera modellen som den slutgiltiga konstruktionen och saker som orsakar sug, virvlar mm tykte jag blir fel om farten på luften ökas eller är den samma på en modell i skala eller tänkte jag fel nu?

Som jag skrev i mitt förra inlägg så är aerodynamik inte alls vare sig enkelt skalbar eller linjär och det viktiga är Reynoldstalet, eftersom Re-effekter inte kan skalas alls, eller knappt gissas. Fenomen som finns vid vissa Re kanske inte finns alls vid andra Re.

Tomas L skrev:

FOI har väl kvar någon vindunnel ännu, både över och underljuds, om jag minns rätt.

Ingen underljud, vad jag vet, men T1500 är kvar än så länge, samt nån till på samma sida om järnvägen, men alla tunnlar och allt annat på "huvudsidan" om järnvägen i Bromma är, så vitt jag vet, borta. Tror de testar mycket i Tjeckien nuförtiden.

KTH har skrotat 4-5 stycken, men har väl kvar ett par utbildnings- och forsknings-tunnlar.

Rullen skrev:

det jag mindes av F1 programet var att de hadde en skala på 45% (knapt hälften altså) och de körde så bilarna i 300km/h (om mitt minne inte sviker mig vilket jag inte tror ) och om min teori håller så skulle aerodynamiska egenskaperna då mätas upp till 600km/h vilket inte är helt orimligt att man vill testa till för att vara på säkra sidan medan din teori (anders) skulle stämma så skulle det klara av farttester på ca 150-200km/h vilket är lite väl låg hastighet för F1 bilar

Äran för den teorin kan jag tyvärr inte ta på mig, då den är allmän aerodynamisk kunskap. Har sitt ursprung på 1800-talet, så den är inte ens särskilt ny.

Tomas L skrev:

...Har inte riktigt koll på vad de gör idag men de kör ganska säkert skalamodeller, fullskala skulle bli för dyrt, dels p.g.a storeken på tunneln, dels för att modellerna skulle bli väldigt dyra då de i så fall måste tillverkas i starkare material...

F1: State-of-the-art-tunnlarna idag är fullskala m.a.p. vindhastighet, men inte m.a.p. fart över grund (rullbanden går bara i 300 km/h).

ice skrev:

Tomas L skrev: ...Har inte riktigt koll på vad de gör idag men de kör ganska säkert skalamodeller, fullskala skulle bli för dyrt, dels p.g.a storeken på tunneln, dels för att modellerna skulle bli väldigt dyra då de i så fall måste tillverkas i starkare material... F1: State-of-the-art-tunnlarna idag är fullskala m.a.p. vindhastighet, men inte m.a.p. fart över grund (rullbanden går bara i 300 km/h).

Jo, men jag tror inte att de har några fullskaletunnlar map modellstorlek, av anledningar som Tomas sade. Det blir t.ex. väldigt dyrt att göra som flyget och göra modeller i rostfritt.
Trycksatta tunnlar ger visserligen högre Re, men de är tämligen lågproduktiva då det tar tid att kliva in och ut ur tunneln.

Bl a BMW (f d Sauber) har möjlighet att köra fullskalemodeller i sin vindtunnel. Om de sedan gör det är en helt annan sak men gissningsvis kan de använda möjligheten för att verifiera sina resultat på de riktiga bilarna:

http://www.f1technical.net/articles/47

Nja, det är många som får in hela bilen och även gör reklam för det, men om man skall slippa blockeringsfel har jag för mig att blockeringen skall ligga under 5-7% av tunnelns tvärsnittsarea och med 15 m^2 får man knappast plats för en F1:a utan att få påverkan ifrån väggarna. Men man kan ju få reda på intressanta saker ändå, liksom man kan få om man kör med för litet Re.

det jag ver ute efter var ugnefärliga formler (vilken relation det är) på både aerodynamik och chassistyvhet

för som jag förstod det så är den aerodynamiska biten lite defus för det jag hittat är vid vilka farter det blir konstiga turbolenser och sug (inget som jag hittat är om hur vindtunneltester går till på skalmodeller och hur man kan använda den datan)

men nån måste väll kunna svara på hur vridstyvheten i en modell beter sig när man skalar ner den?

(jag är för dålig och har inte ork att räkna på fackverk men med tanke på de beräkningar jag sett många här göra så borde det vara en stor insats för att göra en styvhetsberäkning på en 3D fackverk eller ?)

vet inte om det går att göra lika dant på ett fyrkantsrör och liknande för ändrar man det i skala 1:10 så ändras I med 10000 på samma längd men kortar man också ner längden så vlir själva utslaget 1000ggr skilnad men blir det samma samband på ett fackverk och har W och I själva rören nån markbar betydelse eller är det arean som är den viktiga ?

(jag har glömt för mycka av dessa saker och antar att nån av er borde kunna detta i sömnen )

toyota testar bla men mini moddeller ca 1 m lång i sin tunnel i köln