ehm die auslegung eines sattels ist recht überschaubar.
wobei die auslegung einer sattelstütze nicht ganz einfach ist. hier muss viel 0 grad rein, aber auch 45/45 und dann müssen klemmbereich und stützenkopfbereich noch verstärkt werden.
alles in allem gar nicht so easy. Bei der Auslegung musste/muss ich mir auch hilfe holen.
Wir wollten in erster Linie mit 0° arbeiten, im Klemmbereich und zur Sattelklemmung hin etwas dicker und mit ein bisschen +/-45°.
Bei der Wanddicke orientieren wir uns an anderen Sattelstützen und am Gewicht.
Evtl. noch etwas Aramid um im Bruchfall einen evtl. "humaneren" Bruchablauf zu haben.
Eigentlich sehe ich im Klemmbereich nicht einmal wirklich die Notwendigkeit für +/-45° aber sicher ist sicher.
Edit: wegen "zu trocken" im Laminat, es leiden nicht alle Festigkeiten, und der optimale Faservolumenanteil hängt maßgeblich von der wirkenden Beanspruchung ab. 60% sind ein netter Richtwert, viel drüber kommt man eh nicht mit Handlaminaten, drunter ist nicht so dramtisch. Viel wichtiger ist aber, dass die Fasern sehr gleichmäßig getränkt sind, es also nicht Bereiche mit hohem Faservolumenanteil gibt, neben bereichen mit niedrigem Faservolumenanteil. Das ist schlecht, auch wenn nachher aufs Bauteil gesehen irgendwas um 60% da steht.
Ansonsten, 2,5-3 Bar im Blasschlauch reichen völlig, außen Vakuum kann man trotzdem drumbauen, schadet nicht, dann kann man mit dem Druck auch um den Unterdruck im Vakuumsack runter gehen.
Wichtig ist, auch lokal nicht so dünnwandig zu bauen, um stabilitätsprobleme zu vermeiden. Die Festigkeit ist in weiten Bereichen einer leichten Stütze eher unkritisch zu sehen. Maßgeblich ist eine saubere Faserausrichtung was die 0°-Fasern angeht, speziell auf der Druckseite.
Und warum man den Kern, auf den man wickelt, nicht zu klein machen sollte: Das liegt nicht daran, dass sich die Fasern dann verschieben würden (das tun sie bei einem Sattelstützenüblichen laminat je nach Halbzeug nicht dramatisch), eher bekommt man Probleme, dass das Laminat dann eben nicht überall an der Form anliegt, und die Stütze dann Ausschuss ist.
Was man noch beachten sollte: Die Sattelstütze unten nicht zu dünn machen von der Wanddicke, sonst bringt auch die Einstecktiefe nicht mehr viel, und von oben her je nach Klemmung auf Querzug achten.
Gut, das bestätigt im Grunde meine Annahmen. 2,5 Bar hatte ich auch gedacht.
Nur Vakuum geht aber nicht? Das hatte mein Kollege vorgeschlagen.
Außerdem: Ursprünglich wollte ich auch auf den Kern (also auf den
Schlauch auf dem Kern) laminieren aber dann habe ich das hier gesehen: [nomedia="http://www.youtube.com/watch?v=BLXODw9kSHw"]F3B-Rumpf.mov - YouTube[/nomedia]
Vermute aber mal, dass das am Stoß für eine Stütze nicht stabil genug ist oder?
Dann lieber Negativform und einen Kern, der ca. 1mm+angestrebte Wanddicke im Radius Platz zur Negativform lässt?
Dachte da an eine billige Stütze, die könnte man sogar schon fürs Laminieren konfizieren.
Sattelstütze kann man im Prinzip komplett mit einem Blatt Papier, einem Stift, und ein paar Girlandenkurven auslegen (und natürlich mit einer CLT), wenn man im direkten Klemmbereich ein bisschen Wanddicke zusätzlich spendiert. Man muss bei der Stütze nur eben wissen, was man aus der Fertigung rausbekommt an Eigenschaften.
Ich weiß nicht, ob mein Kollege noch was berechnen wollte (evtl. wollte er Prof. Häberle nochmal zu Details befragen) aber ich wäre davon ausgegangen, dass eine Sattelstütze - wenn man nicht am Limit baut und vom Aufbau von Serienstützen geht - nicht zu kompliziert sein dürfte.
Wie oben geschrieben halt hauptsächlich 0° und im Klemmbereich und oben +/-45 (wird eh eine Kombi, sodass die Verbindung nochmal verstärkt wird). Dazu halt konifizieren....
Was mich noch interessieren würde ist, inwiefern man durch das Mischen von Lagen (zb. Aramid und Kohle aber auch Gelege und Gewebe) nicht durch die unterschiedliche Belastungsfähigkeit Scherkräfte zwischen den Schichten provoziert. Oder wird das durch die Matrix verhindert, sodass manche Schichten eben in bestimmte Richtungen nicht "mitwirken", was natürlich beachtet werden muss aber keinen negativen Effekt hat.