Hållfastighetslära

Hej!

Då böckerna från Adlibris blir sena, och jag saknar tålamod, så måste jag fråga lite grundläggande saker om hållfastighetslära.

Jag läste detta för 6 år sedan, så det mesta har gått ut genom örat

Det är ju ingen nyhet att jag bygger en bil i SS2333. Men jag tänkte fråga lite hur jag skall tolka vissa begrepp ingom hålf. läran.

Rel är gränsen där materialet börjar få bestående deformationer?

Min ram är en fackverksram, så enligt flera källor så utsätts de "bara" för tryck och drag.

om jag väljer en säkerhetsfaktor n = 8 så undrar jag om jag kan tolka drag samt Rel så här:

F_drag_max = 210N/mm2

Jag tolkar det som att om jag hänger en tyngd med vikten 21kg (G = 10.0) i en balk med sidan 1mm så kommer balken vara på gränsen för att få bestående men.

Vi fortsätter räknar på en balk med sidan 1mm.

F_drag_max_n = 210/8 N/mm2 = 26,25 N/mm2. Således belastar jag inte balken med mer än ca 2.5kg.

Kan jag räkna så här?

Det betyder att en av mina balkar (A=214mm^2) skulle klara av 210*214 N ca 45kN dvs ett drag på 4,500 kg. Lägger vi till säkerhetsfaktorn klarar balken av att "dra" 560kg.

Då känns det som att bilen blir ganska "väl" tilltagen. Det känns som det är fel i mina tankar. Klarar verkligen ett fyrkantsrör 560kg drag (med Ndrag = 8)? om det stämmer, är det därför locostens ram är så stark att man kan sätta i en V8 utan bekymmer?

Är jag ute och cyklar, eller minns jag rätt? (det skulle vara otroligt).

Nu är det fredag men F_drag_max är inte en kraft utan ett tryck (N/mm2)

OM du t.ex. har 25x25x2 mm fyrkantsrör med flytgräns 210 N/mm2 så blir det som följer:

Arean=4x25mmx2mm=200mm2

F_max_drag=200mm2*210N/mm2=42000 N

Med 8ggr säkerhetsfaktor (är iofs rätt högt, man vill inte ha en alltför styv ram i det fall man krockar)
Blir

F_säk_drag=42000N/8=5250N= (ca) 525 kg

Med 8ggr säkerhet kan man försumma knäckning och:

F_säk_drag=F_säk_tryck

Vilket i stort sett överenstämmer med din lilla uträkning...bingo

Börjar det bli riktigt tunnväggiga rör så kan man börja få buckling i ytorna vid höga belastningar.
Samma sak om man börjar föra in böjspänningar i en ram så blir förhållandena helt annorlunda.
Etersom en ram alltid (nästan) är helsvetsad och oftast inte har korrekt triangulering så får man böspänningar i det hela och då sjunker marginalerna snabbt.

Det är här poängen med att ha rör istället för solida stänger kommer in. Rör har mer torsionsmotstånf, mer böjmotstånd och framförallt mer motstånd mot knäckning.

Så sant så sant! Newton allena är ju kraften =)

Jag caddade upp lite snabbt en motor, som sitter i en bil. Jag har lite frågor ang denna "modell".



Den blåa pilen, är momentet (Nm) som motorn levererar. Grön pil är vikten på motorn som belastar upphängingen (vertikalt stag). Motorn hänger i varsitt stag i vardera övre balken, samt fixeras med ett stag som sitter på mitten av motorn, i nivå med golvet i bilen (mycket likt FIAT barchetta av någon anledning )

Röda pilar är resultanter av kraften från motorn, mycket förenklat. Jag tycker, att det borde bli ett tryck på det undre staget (nedre pilen), eftersom motorn gärna vill "tippa frammåt". Men, den tippande kraften, borde ju även belasta de två övre motorfästena.

om vi för enkelhetens skull, säger att 50% av momentet tas upp av staget där nere, och 25% på vardera övre stag så kanske man kan räkna på detta på ett grovt sätt.

Jag vill ju dimensionera motorfästena så det kommer stå emot det moment som motorn vill vrida runt sig med. Vi antar att vevaxeln är bultad i guds händer så den inte kan röra sig.

om 50% av momentet bidrar till ett tryck på det undre fästet, hur konverterar jag ett moment, till en tryckande kraft?

M = F x L (kraft gånger sträckan).

M är i barchettans motor blyga 167 Nm

Någon som kan rubba mina cirklar så de hamnar rätt?