Climber-Struktur als Fachwerk

Präsentation zum Thema: "Climber-Struktur als Fachwerk"—  Präsentation transkript:

1 Climber-Struktur als Fachwerk
Ergebnisse Phase A Climber-Struktur als Fachwerk

2 Grundsätzliches zur Konzeptfindung
Die Solarfläche/Mikrowellenschüssel soll sich komplett unterhalb der Struktur befinden (freie Bahn für Strahl) Der Climber soll für eine schnelle Montage in der Mitte teilbar sein, die Hälften sind symmetrisch Für die Montage evt. Solarzellen ist eine Grundplatte notwendig, die von der Struktur zu tragen ist Im Fall von Mikrowellen trägt die Struktur die Empfangseinheit Kabel kommen nicht in Frage da aufgrund von Windböen mit wechselnder Last zu rechnen ist Die Struktur soll ihre Form unter allen Lastfällen behalten […]

3 Die Grundplatte z.B. Sandwich aus Styrodur-Kern und CFK-Folien als Deckschichten falls nötig verstärkt durch (z.B. Alu-) Profilleisten (Stringer) muss auf max Biegemoment (Panel-/Empfängergewicht) dimensioniert werden evt. Teil der Oberseite für weitere Solarfläche nutzbar entfällt bei Verwendung von Mikrowellen  Empfangsschüssel

4 Das Fachwerk vereinfachte Rechnung als Fachwerk aus Normalkraft-Stäben
erst anschließend Bestimmung der benötigten QS-Form der Stäbe aus berechneten Kräften Verbindungsknoten werden erst später entworfen/dimensioniert Antriebsschlitten kann als dehnsteif angenommen werden  ersetzen durch feste Auflager

5 Erste Idee eines Fachwerks
Antriebs- schlitten Profil-Zugstab Stringer (Profilleisten) zur Versteifung der Platte Grundplatte mit aufgeklebten Solarflächen bzw Mikrowellen-Empfänger Die Zugstäbe greifen in den Schwerpunkten der Teil-Platten an, da sich so das minimale Maximal-Moment ergibt (ebenfalls im Schwerpunkt).

6 Verfeinerung 3-dimensionales Fachwerk aus Profilstäben Für dieses Form eines Fachwerks wird eine Berechnungshilfe benötigt, um für frei veränderbare Stablängen, Winkel, etc. alle Kräfte zu erhalten Durch weitere Verästelung verringern sich die Maximalmomente in der Platte (gleichmäßigere Lastaufnahme)

7 Exel Tool zur fachwerksberechnung
Hier kommt eine beschreibung einer fachwerksberechnung hinein Allgemeines fachwerk mit form siehe vorherige folie -mit allen Freiheitsgraden!!!!

8 Die Stabprofile Mit den aus der Fachwerks-Berechnung gewonnenen
Kräften müssen nun die Querschnitte der Stäbe so ausgewählt werden, dass: Zug-/Druck-Kräfte aufgenommen werden können. der Stabilitätsnachweis auf Knickung erfüllt ist. Dazu wird eine Berechnungshilfe benötigt, mit der schnell verschiedene QS-Formen frei änderbarer Maße verglichen werden können.

9 Exel-Tool für Profilformen
verschiedene Profilformen (Rohr, 4Kantrohr, L, U, Doppel-T, etc) können anhand ihrer Steifigkeiten und Gewichte für beliebige Eckmaße und verschiedene Werkstoffe verglichen werden.

10 CFK (Carbon) Besonders interessant wären für uns z.B. CFK-Rohre verschiedener Durchmesser, die man im Modellbau meterweise kaufen kann (SPONSORING!) Vorteile: Exakte Durchmesser-Abstufung  Steckbar (Kleben!) Extrem leicht Hohe Steifigkeit/Festigkeit Nachteil: Teuer!!