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フェアリングの骨組み「リブ」の強度試験です。(文責 奥津)
リブ試験
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リブとは:Meisterでは、フェアリングの骨組みのことを「リブ」と呼んでいます。(赤線部:横リブ、青線部:縦リブ)
(コクピ・翼・FRP・電装・プロペラ各班に「リブ」という部品があり紛らわしいのですが…(^^;))
Meisterでは、2001年度以来、このリブは、バルサを積層したものを使用していました。これは、他の大学ではあまり使われていないため、他の大学から、重くないのか?剛性は充分なのか?という質問を何度か受けました。
しかし、実際に、スタイロやスチレン製のリブと比較を行ったことがなかったので、今年、数本のリブを試作してみて、荷重試験などを行いました。
試験リブの製作
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まず、試験用のリブとして、2003年度の機体に使用した横リブの1本と同じものを試作して、その生産性、精度、重さなどをみました。
とりあえず、
@10mm幅スタイロの片面に1mm厚のバルサを貼ったもの
A10mm幅スタイロの両面に1mm厚のバルサを貼ったもの
B1mm厚のバルサ4枚を積層したもの(2003年度に実際に使用したのと同じもの)
の3種を試作してみました。
結果
スタイロの加工は、今まであまり行った事がなく、また、10mm幅の紙マスターにきれいにやすりをかけるのが大変でした(スタイロ製リブを使っているチームのみなさんはどう制作なさっているのでしょう…教えていただきたい(^o^;))
数本の失敗作の後、なんとかそれらしいものができましたが、貼り付けたバルサに引っ張られて、形状が、始めに切り出した形状(翼型)と大きく異なってしまいました。
そこで、作ったリブを、バルサリブを積層するための型にいれておいたところ、精度の良いものが出来ました。
計量してみると、それぞれ、1本あたり(翼弦長2160mm)
@9g
A12g
B18g
でした。
リブたわみ試験
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抵抗を減らすために、フェアリングの断面は翼型にしています。飛行時にかかる荷重によって、この翼型は、どの程度変形しているのか?という試験を行いました。
まず、フェアリングのリブ1本にかかる荷重の分布を計算しました。
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その後、数箇所にその重さの錘をつるしていきます。3種の翼型に、それぞれ3箇所、同じ位置(翼型の20,35,50%位置)に印をつけ、錘を吊るす前後の、鉛直方向の変位を調べました。
結果

結果は、上のようになりました。Aが最も変形が少なかったです。(実際のフェアリングには縦リブが入るので、ここまでは変形しませんが…(^^;))
ただ、Aの厚さは、Bの3倍もあるので、もう少しAの構造でもう少し薄いものについても、近いうちに実験してみようと思います。
リブ破壊試験
また、強度を見るために、リブが折れるまで荷重をかける実験も行ったのですが、リブがたわみすぎるなど、データが全く信用できないので、結果は省略します…(-o-;)
★>他大の方・OBの方
まあ、参考程度に…ダメ出しお待ちしています(^^;)
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