Onderwerp: je mast voorbereiden op breuk.

Met die toevoeging dat dit wel eindig is. Compressie is ook verzwakking van het materiaal en de stagspanning neemt af. Vester Knibbe vertelde mij eens van een oudere alupaal die in een behoorlijke zeegang door compressie onder uit gegaan is. Wel is het zo dat vervanging van deze paal duidelijk al had moeten gebeuren. Ouderdom kan ook de oorzaak zijn van compressie
Mijn huidige spaarcentjes dienen ook dat doel (en een nieuwe motor, maar dat is just in case. De huidige draait goed)

Al met al pleit ik voor de zwitser, dan weet je tenminste zeker dat je op tijd een nieuw profiel hebt!

Ff serieus, ik geloof niet dat de verzekeringje daar in dit geval bij helpt.

jerry schreef :
ik denk dat de meeste gebeuren door een brekende stag (die bijvoorbeeld te los staat en nogal wat klappen (dynamische belasting) te verwerken krijgt).
ook een goede manier om je mast te breken is met veel wind gaan zeilen met alleen de genua. Zonder grootzeil kan de mast naar voren buigen en knikken onder compressie. Niets dat hem tegenhoudt...

Baasklusje schreef :
Dat hangt dan wel af van de tuigagevorm.
Met achter- en voor-onderwanten plus een babystag zie ik dat nog niet zo gauw gebeuren.
Overigens knikt de mast in jouw geval eerder naar achteren vanwege het ontbreken van de druk op de mast door het grootzeil. En dat voorkomt juist een babystag. Naar voren houdt het grootzeil de mast echt niet tegen.
Zo heb ik het tenminste jaaaaren geleden een keer geleerd.
Ad

Yellow Boat schreef :
idd, dan niet.
maar veel masten hebben gepijlde zalingen, een beetje pre-bend (naar voren) en geen onderwanten naar voren (wel naar achteren).

Ideale situatie voor een kwaadaardige genua

Heb een keer op een Sun Fast 36 sport met 7/8 tuigage mee gevaren zonder bakstagen, doorgestoken mast,
twee keer gereefd groot zeil, 100 procent fok en 6 beaufort +.
De mast pompte en boog enorm,het onderwant hing wat los , naar mijn idee kans op mastbreuk.
Vroeg mij af als je alleen het onderwant strakker zet blijft de mast dan staan? Bakstagen komen er niet op.

Baasklusje schreef :
Precies , maar ook dan buigt de mast naar achteren en niet naar voren zoals jij schreef toch ?
Soms heb je dan trouwens een babystag.

Ik denk daarom dat een van de oorzaken dat je tegenwoordig toch regelmatig over mastbreuken leest dat soort tuigages is i.c.m. de moderne lichte dunne masten.

En hoe dan ook. Bij zwaar weer is eerst reven van je grootzeil , dan van je genua en als laatste eventueel het grootzeil wegnemen een vrij veelkomende methode van zeilaanpassing.
Immers , het grootzeil levert relatief meer helling dan een voorzeil en minder voortstuwing.
Maar inderdaad is dat bij veel moderne schepen niet meer toepasbaar .
Ad

Ik vraag mij af in hoeverre er überhaupt sprake kan zijn van een serieuze drukspanning in de mast (zoals jullie dat noemen: compressie). Die spanning zou er in moeten komen door de trek in de verstaging.
Bij mijn mast is het oppervlak van de doorsnede van de mast vele malen groter dan het gesommeerde oppervlak van de verstaging.
Zelfs bij verschillen in toelaatbare spanningen met een factor 10 zou dit geen probleem opleveren voor (mijn) mast.
Ik vermoed dus dat de meeste masten die breken, dat doen tgv buiging. Eventueel in combinatie met torsie (bijv door het breken van een stag)

pieter2 schreef :
interessante benadering!
heb het even uitgerekend voor mijn mast:
- diameter mast 2215 mm2 (het alu deel, niet de lucht erin...): 624 mm omtrek met wanddikte 3,5mm
- diameter 7 stagen (7mm) samen 269 mm2

Als je die stagen dus op 25% aanspant belast je de mast met het equivalent van 67 mm2 RVS op breekbelasting, pakweg evenredig met 3% van de doorsnee van het aluminium.

Compressie in de betekenis van in elkaar drukken (echt in elkaar schuiven door de belasting) zal dus nooit gebeuren.

Met botten kan het wel; mijn zoon heeft zo ooit zijn bovenarm gebroken: bot in elkaar geschoven. Zoiets, een impacted fracture:

pieter2 schreef :
Dat klopt helemaal. Een mast breekt ook echt niet omdat de maximale drukbestendigheid wordt overschreden maar omdat de mast onder invloed van de druk gaat buigen. En is hij dan onvoldoende stevig verstaagd kan het mis gaan. Maar hij kan ook gewoon in S bochten gedrukt worden en daardoor buigen.
Overigens is die drukspanning wel hoog hoor.
Bij mijn 10 meter mast bijv. met 9 stagen en wanten van 6 mm bij 20% spanning op de verstaging al max. ca. 4 ton.
Ad

Yellow Boat schreef :
Yep, daarom is het heel belangrijk om je te verdiepen in de juiste manier van het op spanning brengen van je type mast, en de goede spanning te gebruiken. Gewoon goed instellen en niet te veel op je gevoel te vertrouwen. En die spanning er ook goed op houden. Bij mijn 7/8 mast mag je de achterstag nooit helemaal lossen b.v.
Enkele jaren geleden had ik op mijn boot de verstaging niet goed op orde. Toen ik hem kocht waren de verticals te lang, de terminals waren maximaal ingedraaid en zaten helemaal vast. Uit onwetendheid heb ik daar nog een jaar mee door gevaren, bij de vorige eigenaar was dat toch ook goed gegaan? Tot we een keer voor de wind voeren met de Gennaker, en de achterstag gelost werd.... De prebend sloeg door naar achteren, de mast stond ineens krom naar voren en de voorstag hing helemaal slap. Gelukkig had ik het door en woei het dat stukje net ff minder en kon op tijd de achterstag weer opspannen om alles weer goed te zetten. Als de spanning op de verticals goed was geweest was het waarschijnlijk niet gebeurd.
Nu brengen we de mast netjes op spanning met een spanningsmeter, inderdaad rond 20-22% van de breeksterkte zoals de fabrikanten aangeven dat je het moet doen, en als je de achterstag helemaal lost mag hij niet over de 25% gaan. En dat is niet alleen ingegeven door wedstrijdaspiraties, maar ook om de boel heel te houden.

Dus mast voorbereiden op breuk is m.i. eerst zorgen dat de boel goed staat. Van een zeilmaker begreep ik dat bij heel veel boten waar ze op meten de mast niet goed staat. Daarna kan je inderdaad nadenken over verzwakkingen om de breukplaats te beinvloeden, maar dat zou ik niet te veel op eigen houtje doen.

Een heel nuttig documentje is dit van Selden:
www.seldenmast.com/_download.c...lename=595-540-E.pdf
Ad

Baasklusje schreef :
En buiging ontstaat bij voldoende compressie en een heipaal buigt niet omdat er zo hier en daar wat grond omheen zit.

Nee, buiging ontstaat niet door drukspanningen. Eventueel kan buiging ontstaan als de drukkkracht excentrisch aangrijpt op de doorsnede.
Als er echter (om wat voor reden dan ook) buiging ontstaat in een element dat ook onder druk staat, dan kán de drukkracht een kleine vergroting van de uitbuiging (welke al initieel door de buiging was veroorzaakt)veroorzaken.
Bij een heel grote druk ten opzichte van de buigstijfheid van het element kán dat leiden tot knik (en daarmee breuk).
Bij de gemiddelde mast van de gemiddelde toerboot zal dat overigens nooit optreden.

pieter2 schreef : Theoretisch volkomen juist! Maar in de praktijk komt die situatie nooit voor. De geringste helling leidt al tot een afwijking, om maar één reden te noemen.

pieter2 schreef :
Is dat niet bijna per definitie op een zeilboot aan de hand? De stagen trekken altijd excentrisch en de zeilen trekken de mast dan ook nog eens de buiging verergerende kant op.

Ik ken iemand die van een kwarttonner over was gestapt naar een halftonner en vervolgens de stagen spande met kwarttonner-gevoel. Bij Windkracht 5 oid bleek dat te strak, klonk een dreun en bleek de nieuwe massteun te dun gekozen. Permanent krom en maar 4 mm korter.

zeekraal schreef :
En wapening! ( al dan niet met voorspanning ) beton neemt nagenoeg geen trekspanning op. En randspanningen zullen bij belasting optreden.
Grond doet niets!

zeekraal schreef : Je bedoelt denk ik, dat deze situatie zich juist altijd voordoet op een zeilboot.
Het is waar, de mast zal altijd een buigend moment ondervinden tgv de horizontale krachten (wind). De verstaging werkt daarbij als een "verstijvende constructie" (materiaal, mits er trek op zit, naar de buitenzijde brengen).
De invloed van de drukspanning in de mast zelf op de vergroting van het buigend moment is echter erg klein en heeft geen invloed ten opzichte van het veel grotere buigend moment tgv de horizontale krachten.

Overigens: het niet strak zetten van stagen (slap laten hangen aan de lij-zijde) lijkt mij niet erg slim. De mast met verstaging kan je beschouwen als een samenwerkend geheel. Alleen stagen werken alleen onder trek. je moet er dus minstens zoveel trek in brengen als je er druk mee wilt opnemen.
Het slap laten hangen van de lei-zijde heeft als effect dat de verstaging aan die zijde niet meer werkt als (fictieve) drukzijde en de mast dat moet overnemen. De samenwerkende constructie is opeens gehalveerd en dus minder stijf en de krachten zijn groter.

Klopt! de verstaging en de constructie van je schip moeten feitelijk 1 worden.

Allemachtig, we hebben het over masten die eventueel omvallen of breken. Inmiddels hebben we het over rompconstructies, botbreuken, heipalen en wat al niet meer. Grappig hoe zo´n onderwerp evolueert!

Stegman: mijn bedoeling was niet hautain te zijn, daarvoor dan mijn excuses als je het zo opgevat had. Maar ik refereerde naar de materialen die op grote tot heel grote jachten gebruikt worden om de mast overeind te houden, om in de lijn van het topic te blijven (ik refereerde niet zozeer naar rompen, maar Erik bedankt voor de uitleg!).
Allemaal peperduur spul, waar ik alleen maar over kan dromen en een hele andere materiaal dimensie dan die wij over het algemeen kennen.
En ja ,ik heb daar dagelijks (vandaag even niet) mee te maken.

Vrolijke kerst!

Roland27 schreef : Helemaal offtopic, maar dit herrinnerd mij aan één van de leukere mails die ik kreeg. Het was van een captain van zo'n superjacht, die mij een heel verhaal schreef en eindigde met "you are building my dream". Ha ha, wel leuk toch

Als masten volgens extrusiemethodes geproduceerd worden is het toch vrij simpel om ergens een breekpunt te zetten?. Nut er van zie ik niet zitten. Pushing to the limits is vragen om problemen en die wil je toch niet?.

Geachte universiteit twente.

Ik heb mij bedacht. Met terugewerkende kracht ben ik u tóch dankbaar voor mijn onderricht in de statica, mechanica en dynamica wat ik bij u heb afgenomen. Het heeft mij behoed bij te dragen aan 4 paginas schipperslatijn.

Hoogachtend.

Baasklusje schreef : Zo werkt het niet helemaal. Als je het over druk en compressie van slanke profielen hebt is het doorsnede oppervlak eigenlijk helemaal niet interesant, maar juist wel het polaire traagheidsmoment van het profiel. Dit heeft namelijk niets met spanning in de mastwand te maken, maar met druk dor knikken. Daar komt Euler dus om de hoek kijken. En zoals je hier kunt zien is de ongesteunde lengte veel bepalender dan het doorsnede oppervlak:
nl.wikipedia.org/wiki/Knik_(constructieleer)

Denk dat ik maar onwetend zeiltjes in het profiel blijf scheuren en dan wel zie hoe lang het paaltje blijft staan

Jedre, hoe minder je weet, hoe beter je slaapt