Kraft auf die Stahl berechnen

Warum sollen wir Deine Übungsaufgaben erledigen?

Hallo student,

student schrieb:
> Bevor ich neue Frage in anderem Forum starte, welche Materialien sind
> starker wie der Stahl

Kann man ganz einfach beantworten: Kommt drauf an.
Und zwar von:
- Art der Belastung (statisch, dynamisch)
- Temperatur (sehr tief, "normal", sehr hoch)
- Höhe der Kraft,
- etc.

Dann mal zu deinem Problem.
Ich gehe auch mal davon aus dass es eine Übungsaufgabe sein wird. Daher 
nur mal ein paar kleine Tips:

- Rechne mal die Spannung auf deinen Zylinder aus. Hierzu: Spannung ist 
Kraft pro Fläche
- Dann weiß ich ja nicht wie oft die Belastung stattfindet. Aber es gibt 
nette Tabellen in denen Dauerfestigkeitsspannungswerte hinterlegt sind
- Ich kenn eure Sicherheitsfaktoren nicht, aber die solltest du mit 
berücksichtigen
- Und dann könnte man auch die Knickung davon noch berechnen. Such dir 
den passenden Euler-Fall raus und die zugehörigen Formeln.

So, mehr Hilfestellung will ich dir jetzt mal nicht geben. Nun solltest 
du deine Denkmurmel ein bischen anstrengen.

Gruß Thorsten


Achso, noch was: Es gibt kein Material, welches sich nicht verformt! Das 
tut jedes Material. Das eine mehr, das andere weniger.

Also. man berechnet die Kraft pro Querschnitt als kN/mm^2 und schaut in 
einer Tabelle nach was Stahl fuer Elastizitaetsgrenzen und was fuer 
Elastizitaetsmodul es hat. Bis zu einer gewissen Grenze ist ein Material 
elatisch, dh die Verformung unter Kraft ist reversibel, und oberhalb ist 
das Material plastisch, dh eine Verformung unter Kraft ist 
inrreversibel. Fuer Stahl gibt es folgende Werte zur 
Elastizitaetsgrenze.
Baustahl  : Stahl25 : 250N/mm^2
besserer Stahl : Stahl40 : 400N/mm^2
hochfester Stahl : Stahl90 : 900N/mm^2

Es gibt in der Tat noch festere Werkstoffe, die koennen aber andere 
Probleme haben. Sind dann zB bruechig. Worum geht es denn ?

Denke auch an die Euler'sche Knickung!

Ist denn der Zylinder für die 30kN spezifiziert? Über den Daumen 
gerechnet macht das 3000 bar !!! Ich denke auch daß die Knickung ein 
großes Problem ist. Das Durchmesser-Länge-Verhältnis ist sehr ungünstig.

Drei Tonnen auf einen Zylinder von 12mm und 350mm lang?
Das wird wahrscheinlich bei einigen, wenn nicht bei allen
Stählen ausknicken. Muss man halt ausrechnen. Grauguß mit
Kugelgrapfit oder ein Sinterwerkstoff (Keramik) könnte
der Belastung evtl. standhalten. Carbonfaser soll ja auch
ein Werkstoff mit traumhaften Eigenschaften sein.
Mein Hand würde ich aber nicht für ins Feuer halten.

Hä-jetzt Noch schrieb:
> Fuer Stahl gibt es folgende Werte zur
> Elastizitaetsgrenze.
> Baustahl  : Stahl25 : 250N/mm^2
> besserer Stahl : Stahl40 : 400N/mm^2
> hochfester Stahl : Stahl90 : 900N/mm^2

Stahl wird doch meiner Erinnerung nach nach der maximalen Zugspannung
klassifiziert.  Kann man davon ausgehen, dass die maximale Druck-
spannung gleich hoch ist?  (Müsste ja bei einer elastischen Ver-
formung eigentlich so sein.)

So lange der Herr Euler nicht zuschlägt, kann man bei Stahl maximale 
Zug- und Druckspannung gleichsetzen.

Bernhard

Rein gefühlsmäßig knickt dir das wirklich. Selbst wenn das nach 
Eulerfällen noch funktionieren sollte; in der Praxis würde ich mich 
darauf keinesfalls einlassen. Wäre auch kein guter Konstruktionsstil.

Stefan

In der Praxis arbeitet man auch mit Sicherheitsfaktoren weil einige
Werte entweder angenommen sind oder das Material Abweichungen haben 
kann.