Carbonio vs Acciaio

[Rurik]

Grazie per i link con i vari produttori di bompressi in carbonio, ma francamente di farmi spellare per un oggetto concettualmente banale mi dispiacerebbe un po...come dicevo l'azienda a cui mi sono rivolto non opera in ambito nautico ed il primo prezzo che mi ha dato è decisamente umano.

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Di più non so!!

[zankipal]

Premesso che 3 mm sono cmq pochi in entrambi i casi, se poi sono su un diametro da 50mm i casi sono 3; o si sta parlando di una barca molto piccola; o si sta parlando di un bompresso che si usa solo con le bonacce; o si sta parlando di un accrocchio autocostruito che alla prima occasione si romperà.
Il modulo di resistenza dell'acciaio è noto a tutti bisogna solo sapere che tipo di acciaio hanno usato se 316, 304 ecc, il modulo del carbonio è più difficile da calcolare perchè và in base alla stratificazione, all'orienamento delle fibre, postcura ecc..
Così a occhio direi che nel caso di carico eccessivo a parità di spessori l'acciaio incomincia ad ammacarsi e lascia un certo margine prima di rompersi definitivamante, il carbonio parte e si spezza immediatamente senza preavviso.

[dasp]

un bompresso in genere si usa per il genoa, quindi con poco vento... non mi pare sottodimensionato quello originario, considerando inoltre che sporge per appena 60 cm e che in caso di raffica e meglio che si rompa lui piuttosto della coperta
non e facile progettare bene un componente ancche in apparenza molto semplice, ma in realta e complesso (non lo e neppure comprarlo adatto allo scopo, poiche sono tante le variabili da conoscere, ma in quel caso vien in aiuto il costruttore. quindi questa discussione è comunque utile)

per quel che ricordo il modulo di young dell acciaio e quello del carbonio sono simili, forse quasi uguali, quindi il carbonio in se non è affatto piu resistente dell acciaio a parita di sezione, ma lo è a parita di peso poiche pesa 1/3 del metallo (comunque considera anche che esistono vari tipi di carbonio, anche parecchio piu resistenti)
il fatto e che i 3 mm di acciaio sono tutti ugualmente resistenti (omogeneo), mentre nei 3 mm di composito ci sono parti in resina (che resiste poco) e parti in fibra (materiale non omogeneo)... e questo dipende dalla posa in opera, dall'orditura, dai difetti, dal tipo di tessuto usato... per questo 'a pelle' nessuno si è espresso.
ti chiedo scusa se la risposta e l'opposto di quello che chiedevi (da ingegnere)

[fabiodronero]

Molto semplicemente, chiedi i dati di resistenza del tubo in carbonio al costruttore.

Non è necessario conoscere i carichi perchè il calcolo si basa sul confronto tra una soluzione esistente (presa per buona) ed una nuova, nella quale si ipotizza di cambiare solo il materiale.

Quindi non sono necessarie formule ma solo il confronto tra le caratteristiche dei materiali.

Ho postato più su il link ad una pagina dove trovi i dati di resistenza di alcuni tubi in carbonio. Dal link si evince che il carbonio avrebbe un modulo di Young (il tubo in carbonio a parità di carico si flette di meno = è più rigido) sia un maggiore carico unitario di rottura (il carbonio sopporta sollecitazioni statiche più elevate).

Questo è il confronto. Ora tocca al costruttore realizzare un manufatto che garantisca tali caratteristiche.

[Madinina II]

Grazie a tutti per gli interventi. E' proprio di questa mattina una mia eMail al produttore perchè si esponga nel suggerire misure (diametro e spessore) idonee per essere il prodotto finito paragonabile in solidità all'acciaio 316 con le misure fornite.
Onestamente non sono convinto che mi rispondano (della serie 'ma va a cagà'), e la cosa mi dispiacerebbe un pò.
Vi faccio sapere se mi rispondono e nel frattempo mi guardo intorno per trovare alternative a cui chiedere offerta.
Oggi sono in barca e valutando gli ingombri sono anche disponibile a passare a 60mm di diametro...questo potrebbe aiutare.
BV e ciao.

[zankipal]

Ho provato a inserire i dati nel programma che uso per il dimensionamento dei bompressi che ralizzo.
ipotizzando un modulo di elasticita di:
E=200000 Mpa per inox 316
E=100000 Mpa per carbonio
Mi viene fuori che il bompresso inox tiene fino a 166Kg, quello in carbonio 290kg
Premesso che le matematiche del programma sono state inserite da un ingenere specializzato e non da me,
premesso quanto detto sopra che il modulo di elasticità dipende dal manufatto
premesso che io per esperienza diretta non mi fido mai cecamente dei calcoli
premesso che il calcolo viene fatto considerando che la barca sia in secca o comunque ancorata saldamente in terra e non in grado di galleggiare e alzare la prua
premesso che ho viso rompersi bompressi di spessore 6 e diametro 80 su barche di 40 piedi
...fai te

[Madinina II]

Mi piace molto l'idea di farmi le cose se poi sono (almeno all'apparenza) semplici come un bompresso. Io sono cocciuto e voglio capire, non mi piace fare le cose in modo superficiale e non mi piace avere il tarlo di aver fatto sciocchezze.

Come suggerito da alcuni di voi ho chiesto alla società a cui avevo chiesto offerta per tubo carbonio ricevendone, come avevo aimè intuito, praticamente il nulla di ritorno; debbo ammettere che la cosa mi ha stupito molto, si parla di semplice tubo in carbonio confrontato al più acerrimo e pesante nemico l'acciaio 316 e NON SANNO DIRMI O SUGGERIRMI UN DIAMETRO O SPESSORE ADEGUATO PER AVERE PRODOTTO PARAGONABILE COME SOLIDITA'??? NON CONOSCONO I CARICHI CHE POSSONO SOPPORTARE I LORO PRODOTTI? Probabilmente producono grande manufatto ma solo se si hanno le idee perfettamente chiare sulle misure, loro non aiutano proprio.
Sapevano darmi solo il prezzo, neanche stessi chiedendo prosciutto cotto la cui unica variabile è lo spessore della fetta per questioni di gusti al palato.
Come giustamente è stato sottolineato in questo 3D la sicurezza per attrezzature ed equipaggio sono importanti e non mi andava di rischiare.
Sottolineo che l'azienda a cui mi sono rivolto è stata suggerita da ADV, in separata sede vi posso anche dire chi sono solo per avvertire (non mi piace fare pubblicità negativa forse anche ingiusta).

MORALE ?

Come si dice, ho tagliato la testa al toro, ho ordinato bompresso Selden 75 mm con relativo staffa circolare da montare sul musone...prezzo €345 (Allspars UK), spedizione e tasse incluse.
Spenderò ancora qualche €uro per una piastra in acciaio che salderò all'anello per aggancio alla landa di prua...e non se ne parli più, credo che alla fine spenderò stessa cifra (anzi meno) dell'idea che avevo in testa ed avrò ottimo risultato.

Ciao e grazie ancora.


Beh

[Rurik]

MORALE ?

Come si dice, ho tagliato la testa al toro, ho ordinato bompresso Selden 75 mm con relativo staffa circolare da montare sul ...

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[zankipal]

Hai fatto bene Madinina! Spero che tu abbia capito 2 cose, primo che un bompresso non è poi un atrezzo così semplice anche se all'apparenza sembra solo un tubo, secondo che quello che appare delle volte un approccio superficiale in realtà è motivato da una reale difficoltà a determinare dati certi con la conseguente difficoltà a inquadrare la cosa dentro formule matematiche come può avvenire in altri campi come la meccanica o l'edilizia tanto per fare esempi.
La formula di calcolo che viene utilizzata per il dimensionamento dei bompresi è 'la trave incastrata' la stessa per capirci che viene utilizzata per i balconi delle case, la variante 'nautica' è che la casa è fissa mentre la barca è libera di alzare la prua e alleggerire il carico ma di quanto non è facile saperlo o per lo meno non è possibile generalizzarlo così come è difficile sapere con esattezza le caratteristiche meccaniche di un laminato se non attraverso specifici test pezzo per pezzo.
Questa situazione di incertezza è ulteriormente peggiorata dal fatto che anche basandosi sull'esperienza molte volte le rotture sono causate da un utilizzo sbagliato o da un installazione errata da parte di personale improvvisato, un bompresso sottodimensionato può durare anni in mano a un crocerista che con 8 nodi ammaina ma durera un giorno a una regatante che lo usa con 25 nodi.