są narażone na „niewłaściwe traktowanie” - są szturchane (popychane) i kopane. Zdrowy rozsądek podpowiada, że konieczne jest przyjęcie dodatkowego ograniczenia dotyczącego ich odpowiedniej odporności na pękanie. Wykorzystanie do tego celu WYKRESU 6 (rys. 4.7) prowadzi do wyeliminowania ceramiki i pozostawienia do dalszych rozważań CFRP. Koszt tych kompozytów (wykres 14, rys. 4.15) może skłonić p. Tavolino do ponownego przeanalizowania projektu. Można jednak przypuszczać, że przedstawiając swój oryginalny projekt, nie przejmował się zbytnio jego kosztem.
Celowe jest podsumowanie wyników rozważań w formie tablicy, przedstawiającej nie tylko najlepsze materiały, ale także te, które należy rozpatrzyć w drugiej kolejności. Po uwzględnieniu dodatkowych czynników mogą się one bowiem okazać najlepsze. W tablicy 6.1 pokazano sposób takiego postępowania.
tablica 6.1. Materiały na nogi stołu
Materiał |
Mi [GPalnm3/Mg] |
Mi [GPa] |
Komentarz |
Drewno |
5*8 |
2+20 |
Znakomity My\ słaby M2. Tanie, tradycyjne, niezawodne |
CFRP |
4 + 8 |
U> o + to o o |
Znakomite My i M2, ale drogie |
GFRP |
3,5+ 5,5 |
20+90 |
Dużo tańsze niż CFRP, jednak nie tak dobre |
Ceramika inżynierska |
4 + 8 |
150+ 1000 |
Znakomite My i M2. Wyeliminowana z powodu nadmiernej kruchości |
Czytelnik powie, że nogi w postaci rurek powinny być lżejsze niż pełne. To prawda, ale będą one grubsze. Wybór rozwiązania konstrukcyjnego zależy od znaczenia, jakie p. Tavolino przywiązuje do przyjętych dwóch kryteriów projektowych - lekkości i smu-kłości - i jedynie on może zadecydować, które z nich jest ważniejsze. Jeśli udałoby się go przekonać, że grubsze nogi są równie dobre, to należałoby rozważyć rurki. Może to prowadzić do wybrania innego materiału. Procedura doboru materiałów w przypadku, gdy koszt wyrobu jest zmienną jest przedmiotem analiz w rozdz. 7.
Nogi ceramiczne zostały wyeliminowane ze względu na niedostateczną odporność na pękanie. Jeżeli (co stanowi rozważanie czysto teoretyczne) celem byłoby zaprojektowanie lekkiego stołu z wysmukłymi nogami do zastosowań w wysokich temperaturach, to ceramika inżynierska powinna być wzięta pod uwagę. Problem kruchości nóg mógłby być rozwiązany przez konstrukcyjne zabezpieczenie przed uderzeniem lub przez wywołanie w nich wstępnych naprężeń w procesie ściskania.
Podobne przykłady: p. 6.3. Zwierciadła dużych teleskopów, p. 8.4. Widelce roweru wyścigowego, p. 8.5. Lekki i wytrzymały stelaż do plecaka.