Baasklusje schreef :
jij kan dan vast ook uitrekenen hoeveel N er nodig is om een aluminium buis van zeg 15 cm diameter, een lengte van 14 meter en met wanddikte 3,5 mm te laten knikken, als hij aan beide einden ondersteund is (dek en masttop) en je die Newtons er halverwege op loslaat.
Ik denk zo dat als hij op 2 schragen zou liggen met de einden je hem met het gewicht van 3 man al kan laten knikken.
Op zich heeft baasklusje met veel van zijn details wel gelijk, maar is er geen overzicht meer van de hoofdzaak en bijzaken.
De hierboven genoemde krachten zijn (als de mast gewoon rechtop staat) horizontale krachten die buiging veroorzaken. Maar dat zijn details.
De hoofdzaak in mijn betoog is de vertikale kracht (compressie) die knik veroorzaakt en dat is wat anders dan buiging.
En er is nog een verschil in benadering tussen een buigzame mast die getrimd wordt en een strakke paal (al of niet met een beetje prebend) die gewoon neergezet wordt en de komende 30 jaar zo blijft staan.
En dan is er nog de verwarring over de grootte van de krachten. Velen denken hierbij aan de windkracht en zo. Terwijl die er niet te doen. Wat er wel toe doet is het richtend moment van de boot (ons aller Erik heeft hier ook al wel eens naar verwezen). Een kracht ontstaat alleen als er een reactie is. En is net zo groot als die reactie. De enige reactie bij een zeilboot is enerzijds de helling en anderzijds de weerstand door het water. En voor alle duidelijkheid heb ik het dan over statische krachten, niet de dynamische krachten door bv golven.
Als bij 20 graden helling het richtend moment 5000 kgm is, dan resulteert dat in een wantspanning (bij een afstand mast-want van 2 meter) van 2500 kgf. Zo ff ruwweg, grofweg, achterkant bierviltje. Daarboven op nog de voorspanning in het want, stel de lijzijde staat net niet los) dan komt daar nog 2500 kgf bij, dus 5000 kgf. Dan is de compressiekracht ook zo'n beetje 5000 kgf. Alle andere krachten zoals valspanning, schootspanning e.d. zijn niet veel meer dan 10% hiervan, dus veel hoger dan 5500 kgf kom je dan niet. De getallen zijn niet zo belangrijk, want zomaar een voorbeeld, maar geeft de methodiek van berekenen een beetje aan.
Ik denk ook zo maar dat hogere krachten in wanten en stagen alleen maar leiden tot meer vervorming van de romp en dek. En die staalkabel is stijver dan de romp, dus verder aandraaien geeft meer vervorming romp zonder veel wantspanning op te leveren.
En die winddruk op zeilen is ook niet zo groot. Als de wind toeneemt, gaat de boot schever, waardoor het zeiloppervlak afneemt. Daarom staat een zeilboot niet om.
Pas als we het verschil tussen buiging en knik doorgronden, komen we in deze discussie verder.