Zgodnie z obietnicą zawartą w jednej z notek, w tej postanowiłem się przyjrzeć publikacji profesora Artymowicza pt. „Inżynieria skrzydła a jego starcie z drzewem”.
Najpierw jedno wyjaśnienie. Profesor Artymowicz podszedł do obliczeń kolizji brzoza – skrzydło w sposób statyczny, co niestety nie jest najlepszym rozwiązaniem. Ale nie chcę się czepiać, można potraktować te obliczenia jako niezły wstęp do dalszych dyskusji i dalszych (miejmy nadzieję) obliczeń - już z uwzględnieniem efektów dynamicznych.
Moją uwagę zwróciło mianowicie coś innego. Pragnę tu przywołać na początek pewną niedawną wypowiedź Pana Forda Perfecta z swojego blogu:
Otóż powyższe znakomicie odnosi się do omawianych przez nas obliczeń profesora. Podstawowym błędem poczynionym przez profesora Artymowicza jest przyrównanie do siebie dwóch odmiennych parametrów wytrzymałościowych dla dwóch „ścierających” się ze sobą materiałów. Profesor mianowicie w swoich obliczeniach uwzględnił wytrzymałość na ścinanie konstrukcji skrzydła oraz wytrzymałość …..... na zginanie (!) brzozy.
Bezsens takiego założenia widać w szczególności, gdybyśmy rozważali dwie hipotetycznie ścierające się ze sobą brzozy. Wówczas bezwzględnie zwycięsko z tego pojedynku wychodziłaby ta, dla której przyjęto do obliczeń wytrzymałość na zginanie, a nie ta z przyjętą wytrzymałością na ścinanie (wartość kilka razy mniejsza). Oczywiście pojawiłby się drobny problem, gdyż przed każdym takim starciem profesor musiałby przekazywać każdej z brzóz który parametr dla każdej z nich przyjął, by później nie dochodziło do rozbieżności pomiędzy „Fizyką smoleńską” a rzeczywistością.
A na poważnie - nie pytajcie mnie, jaki sens ma takie zestawianie wartości i co byśmy powiedzieli o zwykłym techniku budowlanym, który wmawiałby nam, że do obliczenia wytrzymałości betonu na rozciąganie można spokojnie przyjąć jego wytrzymałość na ściskanie. Albo o techniku dentystycznym wmawiającym nam że lepiej zastosować tą tańsza plombę, bo ma lepszą wytrzymałość na ściskanie niż ma wytrzymałość na rozciąganie ta droższa. Najistotniejsze jest to, że postanowiłem zgodnie z nową salonową modą „poprawić” publikację profesora Artymowicza.
Jedyną korektą jakiej dokonałem, była zamiana wytrzymałości na zginanie brzozy na jej wytrzymałość na ścinanie, tak by z czystym sumieniem można było ją przyrównać z wytrzymałością na ścinanie konstrukcji skrzydła, a Isaak Newton mógł wreszcie przestać przewracać się w grobie. Cała reszta jest tylko konsekwencją tej zmiany. Wartości zostały przyjęte zgodnie z „Wood engineering handbook” z tabeli 5-3 :
Konsekwencją powyższego są kolejne poprawki w obliczeniach:
Oczywiście w/w wartości zostały policzone w ten sam sposób jak poprzedni, tylko z uwzględnieniem w/w poprawki czyli 248/5,8 (ok. 43 razy) zamiast 248/44 (ok. 5,6 razy) itp.
I powoli zbliżamy się finału, ale jeszcze mamy zadanie kluczowego pytania:
czyli po uwzględnieniu poprawek: jesli A >> B/78, skrzydlo wygrywa z brzoza , jesli A<< B/78 to brzoza wygrywa.
I oto finał:
I tym „eleganckim wynikiem”, z którego wynika że skrzydło zdecydowanie wygrywa z brzozą, gdyż jest trwalsze od brzozy o czynnik ok 2.6 do 4, pragnę zakończyć ową notatkę. Wnioski pozostawiam czytelnikom.
UZUPEŁNIENIE:
Poniżej kilka moich wypowiedzi z wątku, których nie chce mi się za każdym razem wypisywać:
"Ponieważ „Wood engineering handbook” nie podaje wytrzymałości na ścinanie prostopadle do włókien, a nie udało mi się znaleźć w literaturze tego parametru dla drewna "zielonego", przyjąłem wartość wytrzymałości na ścinanie równolegle do włókien.
Wg starej normyPN-81/B-03020 w której podawano jeszcze wytrzymałość w poprzek włókien, była ona dwukrotnie mniejsza od tej wzdłuż włókien.
Z tego wynika, że przyjmując taką wartość do notki, działam "na korzyść" obliczeń profesora Artymowicza.
Ale oczywiściejeżeli odnajdzie Pan dokładną wartość tego parametru, to z chęcią zmodyfikuję notkę.Profesor Artymowicz na pewno się ucieszy :) "
"Brzoza pracuje w złożonym stanie naprężeń, ale ponieważ ja tylko "poprawiam" notkę profesora Artymowicza, nie mam zamiaru uwzględniać dodatkowo sił ściskających (w większym stopniu) i momentów (w malym stopniu), gdyż podobnie musiałbym zrobić dla skrzydła, a nie mam ku temu ochoty. Uproszczenia są żywcem przeniesione z obliczeń profesora, jaby ktoś narzekał to proszę się kierować do Niego:)"
I na koniec: ponieważ żaden z dyskutantów nie stanął na wysokości zadania, nie znajdując wytrzymałości na ścinanie "w tej trzeciej płaszczyżnie", niejeden stwierdził nawet, że takiego nie ma bo to jest wówczas zginanie, a z trumny Isaaka Newtona ponownie zaczęły dobiegać dziwne odgłosy.....czas podać wskazówkę.
Podaję poniżej w jaki sposób pokolenia inżynierów sprawdzały ścinanie na podporze. W szczególności proszę o zwrócenie w jakiej płaszczyźnie będzie następować ścinanie, czy nastąpi one w poprzek lub wzdłuż włókien, a także od niechcenia na układ słojów w ścinanej belce..... Może nawet ktoś odnajdzie podobieństwo do ścinania "w tej trzeciej płaszczyźnie"?
Mam nadzieję, że zaraz ktoś nie wyskoczy z informacją że pokolenia inżynierów myliły się w swych obliczeniach :)
UZUPEŁNIENIE2:
Specjalnie dla Pana Nudna Teoria, Syzyf i pozostałych Panów od kołków do grabii, fragment z referatu dr Błaszczyka:
Dziękuje Peemce za link do publikacji.
I ostatnie koło ratunkowe dla Pana Nudna Teoria, by wreszczcie zrozumiał co to jest ścinanie prostopadłe i równoległe do włókien i przestał nudzić gości na blogu:
PODSUMOWUJĄC :
Kolejne argumenty na poziomie zginania kijka na kolanie będą usuwane, a natrętnie spamujący będą się musieli pożegnać z moim blogiem.
Możecie za to Panowie spróbować "obalić" starą normę PN-81 B-03150-02, z której umieściłem tu skany, a takżę referat dr Błaszczyka i fachowość publikacji dr inż. Janusza Kotwicy.
Mimo wszystko dziękuję za wszelkie uwagi (szczególnie Panu Nudna Teoria oraz Peemce), gdyż dzięki nim uzupełniłem notkę o materiały, które potwierdzają słuszność przyjętych przeze mnie założeń.
Cytaty i dane zaczerpnięto z :
- Blog Profesora Artymowicza
- Blog Forda Frefecta
- „Wood engineering handbook”
- prezentacja dr Błaszczyka z Konferencji Smoleńskiej
- "Konstrukcje drewniane w budownictwie tradycyjnym" J. Kotwica
