TBT初！ねじり試験！

ご無沙汰しておりました^^
フレーム班です。
フレーム班ではクリスマス、正月を返上してねじり試験をしてました。
返上してました！

フレームのカーボンパイプの積層構成を決めている中で
・±60°の積層はひずみが大きくなるが壊れる荷重が一緒という論文は実際に合っているのか。
・±45°の積層は設計どおりのねじり剛性があるのか。
という疑問があったので、年末年始にフレーム班では桁のねじり試験をしていました。

桁にトルクを加えるために固定端を木に固定、自由端はトルクを加えるためにアームを着け、ベアリングで可動できるようにします。アームに重りをかければねじり試験ができます。
試験片としてφ30で
①[90/0/＋60 /－60/0/90(等間隔部分積層)]
②[90/0/＋45/－45/0/90]
③[90/0/＋60 /－60/0/90]
の3種類を用意しました。

↑①の試験片

はたして、ねじり剛性は設計どおり出ているのか。

①の試験片は17,5kgで破壊

②の試験片は25kgで木が破壊

③の試験片は26㎏で破壊

±45のねじれ角は設計値に近くなりました。さらに120Nm以上に耐えることができました。
プロペラシャフトにかかるトルクが32Nmぐらいなのでどの積層構成でもプロペラシャフトに使っても破壊はしないみたいですね。
ねじり試験はうまくいってよかったです。

考察としては90°層が形状維持だけでなく
若干ねじりに寄与しているのではないかということ。
おそらく壊れる荷重点はほぼ同じであろうということ。

ひずみを犠牲にして壊れる強度がわかっているほうが
設計はしやすいのでは。。。

何度も試験を重ねて、いずれ導入したいものです。

コストもゼロでこの試験機は作ることができました！
積層構成に革命を起こしたいというあなた！
おためしあれー。